Tlakové liatie využíva pri výrobe roztavených kovov a zliatin vysoké teploty a tlak na vytvorenie požadovaného tvaru. Zahŕňa tavenie kovov s nízkou teplotou topenia a ich vkladanie do foriem na tlakové liatie.
Tlakové liatie sa zvyčajne klasifikuje podľa teploty a tlaku potrebného na vloženie roztaveného kovu do formy. Dá sa však klasifikovať aj podľa typu materiálu použitého v procese a zinok patrí medzi najbežnejšie kovy na tlakové liatie. S ohľadom na to uvádzame všetko, čo potrebujete vedieť o odlievaní zliatin zinku:
Čo je to odlievanie zinku?
Tlakové liatie zinku je proces zahŕňajúci vstrekovanie tekutého zinku pod tlakom do formy a jeho stuhnutie. Dutina formy je vyrobená z dvoch foriem z kalenej nástrojovej ocele navrhnutých do požadovaného tvaru.
Zinkové zliatiny majú nízke body topenia, preto odlievanie prebieha pri nižšej teplote. Okrem toho ich rázová húževnatosť a ťažnosť ich robia vhodnými na výrobu súčiastok.
Kroky procesu liatia zinku pod tlakom
Proces tlakového odlievania zinkovej zliatiny sa môže líšiť v závislosti od veľkosti a typu strojov, ktoré používate. Existuje však všeobecný postup, ktorý môžete dodržiavať, ako je uvedené nižšie:
- Krok 1: Príprava matrice
Pred začatím procesu odlievania je najprv potrebné pripraviť samotnú formu. V tomto prípade je potrebné formu na tlakové odlievanie vyčistiť. Potom formu namažte, aby sa odliatok po vychladnutí lepšie zasunul. Môžete tiež namažiť vnútorné steny foriem, aby ste regulovali teplotu formy a uľahčili vybratie odliatku.
Nakoniec upnite matricu pod vysokým tlakom.
- Krok 2: Injekcia
Ďalším krokom je vloženie zinkovej zliatiny do vstrekovacej komory stroja. Pred vstrekovaním je potrebné zinkovú zliatinu roztaviť. Keďže tlakové liatie zinkovej zliatiny je proces tlakového liatia v horúcej komore, vstrekovacia komora bude horúca. Potom vložte roztavený zinok do formy pod vysokým tlakom.
- Krok 3: Chladenie a vyhadzovanie
Po vstreknutí roztaveného zinku do komory ho môžete nechať vychladnúť a stuhnúť. Uistite sa, že kov má dostatočný čas na to, aby sa vytvoril gél a nadobudla tvar formy. Pred uvoľnením formy sa tiež uistite, že je úplne stuhnutý. Pamätajte, že predčasné vyhodenie odliatku môže viesť k trvalému poškodeniu.
Keď vaša forma vychladne a stuhne, môžete polovice formy uvoľniť, otvoriť ich a opatrne vybrať odliatky.
- Krok 4: Orezávanie
Posledným krokom v procese tlakového odliatku zinku je orezávanie. Kým kov chladne, môžete z odliatku zinku opatrne odstrániť všetok kovový odpad, ako sú napríklad odliatky, vtoky a kanáliky. Na dosiahnutie požadovaného tvaru súčiastky môžete použiť nástroje ako píla, lisovacia forma atď. Pred odoslaním klientom nezabudnite každú súčiastku očistiť.
Zliatiny zinku na tlakové liatie
Nižšie sú uvedené najbežnejšie zliatiny zinku vhodné na tlakové liatie:
- Zamak 2
Zamak 2, tiež známy ako zinková zliatina 2 alebo kirksit, má najvyššiu pevnosť a tvrdosť zo všetkých zliatin zamak. Z tohto dôvodu sa používa v odlievaných profiloch, ktoré vyžadujú vysokú štrukturálnu integritu, ako je automobilový a strojársky priemysel.
Okrem toho má Zamak 2 vynikajúce vlastnosti pri odlievaní, ako je vysoká odolnosť voči tečeniu, vynikajúca tlmiaca schopnosť a odolnosť voči vibráciám, v porovnaní s inými kovovými zliatinami.
- Zamak 3
Zinková zliatina Zamak 3 je jednou z najobľúbenejších zliatin na tlakové liatie z rôznych dôvodov, vrátane nasledujúcich:
- Vynikajúca zlievateľnosť a trvalá rozmerová stabilita
- Dokonalá rovnováha medzi fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami
- Vynikajúca kompatibilita s rôznymi možnosťami povrchovej úpravy, ako je pokovovanie, chromátovanie a lakovanie
- Dobrá kombinácia sily a flexibility
- Zamak 7
Zamak 7, tiež nazývaný zinková zliatina 7, je modifikovaný Zamak 3 s vysokou čistotou a nízkym obsahom horčíka v porovnaní s inými zliatinami zamak. Má tiež pevnú špecifikáciu nečistôt, čo zlepšuje flexibilitu odlievania, tekutosť a povrchovú úpravu.
Táto zliatina zinku sa používa pri jedinečných hardvérových použitiach alebo vtedy, keď odliatok vyžaduje dodatočnú tvárnosť počas následných montážnych operácií, ako je kolíkovanie a krimpovanie.
- ZA 8
ZA-8 alebo zliatina zinku a hliníka obsahuje vyšší obsah hliníka ako iné zliatiny typu zamak. V porovnaní s inými zliatinami ZA je ZA-8 jedinou zliatinou ZA, ktorú je možné odlievať v horúcej komore pod tlakom.
Okrem toho ZA-8 poskytuje výrazne zvýšenú tvrdosť, pevnosť a vlastnosti tečenia. Používa sa predovšetkým na dekoratívne účely.
- ACuZinc5
Spoločnosť General Motors skúmala a vyvíjala túto zliatinu zinku. Je tiež známa ako zliatina zinku, medi a hliníka a vďaka nízkemu obsahu hliníka a vysokému obsahu medi má zlepšenú pevnosť a tvrdosť. Okrem toho má vynikajúci výkon ložísk, ako je napríklad mazivosť.
ACuZinc5 sa používa v dieloch, ktoré vyžadujú vysokú štrukturálnu integritu a aplikujú sa v horúcich podmienkach.
- EZAC
Zliatina EZAC ponúka maximálnu odolnosť proti tečeniu, vyššiu medzu klzu a tvrdosť ako iné zliatiny zinku. Má lepšie vlastnosti ako Zamak 2 a vydrží dlhšie ako ACuZinc 5.
- ZA 27- Zinok a hliník
ZA-27 má v porovnaní s inými zliatinami ZA najvyšší obsah hliníka, najvyššiu teplotu topenia, pevnosť a hustotu. V ideálnom prípade má táto zliatina ZA 27 % hliníka a vykazuje perfektné ložiskové vlastnosti, čo umožňuje výrobu ložísk v odliatkoch pre špecifické aplikácie.
Výhody zlievania do zinku
Zinkové tlakové liatie ponúka množstvo výhod. Medzi hlavné patria:
Jednoduchá montáž
Jednou z významných výhod tlakového liatia zinku je minimalizácia montážnych operácií. Proces tlakového liatia zinku sa vo všeobecnosti vykonáva ako jeden celok, čím sa eliminuje potreba nákladných manuálnych montážnych činností.
Vysoká presnosť s tenkou stenou
Zinkové tlakové liatie vytvára viacdutinové, zložité tvary s presnou toleranciou ako iné procesy odlievania. Navyše produkuje veľkoobjemové série takmer identických a oteruvzdorných dielov s vysokou rozmerovou stabilitou.
Lepšie mechanické vlastnosti
Zliatiny zinku majú oproti iným materiálom, ako je hliník a zinok, množstvo výhod, čo sa týka mechanických vlastností, ako je pevnosť, odolnosť, húževnatosť a trvanlivosť. Z tohto dôvodu sa zinkové odliatky používajú v dieloch, ktoré vyžadujú vynikajúcu pevnosť.
Odlievané zložité geometrie
Vynikajúce ložiskové a protiopotrebovateľné vlastnosti zinku mu umožňujú slúžiť ako puzdrá pre pohybujúce sa konštrukcie. Okrem toho umožňuje vyrábať tlakovo liate diely so zložitou geometriou, pretože dokáže vytvárať spoje s inými materiálmi.
Dlhšia životnosť nástroja
Ďalšou významnou výhodou zinkových foriem na tlakové liatie je, že vydržia niekoľkonásobne dlhšie ako hliníkové. Je to preto, že zliatiny zinku majú nižšie body topenia a sú menej abrazívne. Z tohto dôvodu dochádza k menšiemu poškodeniu foriem a predĺženiu životnosti nástrojov, čo znižuje náklady na výrobu nástrojov viac ako pri iných materiáloch.
Rýchlejšia výroba
Ako je uvedené vyššie, rýchlejšia výroba zinkových zliatin vyžaduje nízke teploty tavenia a proces tlakového liatia v komore za vysokých tlakov. V dôsledku toho sa zvyšuje rýchlosť cyklu tlakového liatia zinku, čo následne zvyšuje rýchlosť výroby tlakových odliatkov.
Vstrekovanie zinku pod tlakom je jednoduché, na rozdiel od vstrekovania hliníka pod tlakom, ktoré vyžaduje roztavenie hliníka v inej nádobe pred vložením. Okrem toho má odliatok vysokú rýchlosť tuhnutia, čo zvyšuje počet vyrobených dielov a znižuje náklady na odlievanie.
Rôzne možnosti dokončovania
Existuje množstvo možností povrchovej úpravy ideálnych pre tlakové liatie materiálov. Nižšie uvádzame niektoré populárne možnosti vhodné pre tlakové liatie zinku:
- Práškové laky: Táto možnosť povrchovej úpravy je vhodná z estetických dôvodov vďaka širokej škále dostupných farieb. Okrem toho vytvára dlhotrvajúci a rovnomerný povrch odliatkov.
- maľovanie: Lakovanie je zodpovedné za funkčné a estetické vlastnosti. Rovnako ako práškové lakovanie, má rôzne farby a používa sa na dosiahnutie praktických farieb. Lakovanie si vyžaduje krátky čas a nízke výrobné náklady.
- pokovovania: To zvyšuje funkčné vlastnosti vrátane zvýšenej trvanlivosti a odolnosti zinkového odliatku proti korózii.
Odstraňuje ložiská a puzdrá
Vynikajúce ložiskové a protiopotrebovateľné vlastnosti zinku umožňujú vyššiu flexibilitu konštrukcie a znižujú výrobné náklady odstránením malých puzdier a vložiek odolných proti opotrebeniu.
Dobrá elektrická a tepelná vodivosť
Zinok je lepším vodičom tepla a elektriny ako hliník. Vďaka tomu je zinkový odliatok ideálny pre aplikácie, ako sú chladiče a iné elektrické súčiastky.
Menej potrebného obrábania
Jednou z hlavných výhod tlakového liatia zinku je menšia potreba obrábania. Zinkové liatie má užšie tolerancie, čo eliminuje potrebu dodatočného obrábania.
Nevýhody tlakového liatia zinku
Všetko, čo má dobré stránky, má aj svoje nevýhody. Zinkové tlakové liatie má nasledujúce nevýhody:
Je náchylný k chybám
Proces tlakového odlievania zinku je rýchly a chladenie je rýchle. Z tohto dôvodu sa môže výboj plynu oneskoriť, čo má za následok chyby, ako napríklad:
- Blistre: Ide o tenké filmy, ktoré sa tvoria na povrchu zinkových odliatkov.
- Trhliny: K týmto problémom dochádza, keď kovový zinok nemá dostatočnú pevnosť, aby odolal ťahovej sile počas tuhnutia.
- Zväčšenia: Ide o predĺženia v zinkovom odliatku, ktoré majú za následok hladké vydutie na zvislej strane odliatku.
- Nezhoda alebo posun: Ide o horizontálny posun kovu v dôsledku deformácie hornej a dolnej časti formy.
- fusion: Vzniká, keď sa častice piesku spoja s roztaveným kovom.
- Fúkacie otvory: Diery vznikajú, keď nesprávne odvetrávanie vedie k tomu, že kov nedrží dostatok plynu pri tvorbe kvapaliny.
- Deformovanie: Toto mení rozmery konečného predmetu a môže sa to stať počas alebo po tuhnutí.
- Kvapky: Toto sa stane, keď kúsky piesku spadnú do odliatku, keď je kov ešte v tekutom stave.
Ťažké časti
Zinkové odliatky pod tlakom vyrábajú oveľa ťažšie súčiastky ako iné kovy, ako je hliník a horčík. Z tohto dôvodu nie sú vhodné na ľahké použitie, napríklad v leteckom priemysle.
Nie je vhodné pre malosériovú výrobu
Zinkové tlakové liatie má vysoké počiatočné investičné náklady. Preto je vhodné predovšetkým na hromadnú výrobu dielov a nie je vhodné na malosériovú výrobu.
Aplikácie zinkových odliatkov
Zinkové odliatky sa používajú v rôznych odvetviach vrátane:
Automobilový priemysel
Vďaka svojej neuveriteľnej pevnosti a tvrdosti, zložitým geometrickým vlastnostiam, dobrej kvalite povrchu, vysokej rozmerovej tolerancii a odolnosti voči korózii sa zinkové tlakovo liate komponenty používajú v automobilovom priemysle na výrobu:
- Spätné zrkadlá
- skrine
- Časti podvozku
- Bezpečnostné komponenty pre používateľa a vozidlo, ako sú kladky a ozubené kolesá
- Komponenty prevodovky
- Strešné okno, stierače čelného skla
- Konzoly
- Ložisko
- riadenie
- Brzdové diely
Vyššie sú uvedené len niektoré z automobilových komponentov vyrobených metódou tlakového liatia.
Elektronika
Zinkové tlakové liatie má v elektronických aplikáciách množstvo výhod. Jednou z jeho významných vlastností je schopnosť odlievania do tenších stien a zložitých tvarov. Ako bolo vysvetlené vyššie, zliatiny zinku sú tvrdšie ako iné kovy určené na tlakové liatie.
Okrem toho má zliatina zinku vynikajúce elektromagnetické tienenie a tlmenie vibrácií, čo je vhodné na ochranu vnútorných elektrických komponentov.
Domáce spotrebiče
Zinkové tlakové liatie patrí medzi najlepšie kovy na tlakové liatie pre domáce spotrebiče. Vďaka dobrej povrchovej úprave, rozmerovej stabilite a pevnosti sa zinkové liatie používa na výrobu domácich spotrebičov, ako sú zámky na dvere, mixéry, opasky, ručné mixéry, pracky na topánky, rukoväte, prívesky na kľúče atď.
Strojársky sektor
Ďalším významným využitím zinkového tlakového liatia je strojársky sektor. V tomto sektore sa odlievané zinkové diely používajú pri výrobe častí motorov.
Záver
Odlievanie zinkových zliatin patrí medzi najobľúbenejšie metódy odlievania. Ponúka niekoľko výhod oproti iným kovovým odliatkom vrátane jednoduchého a priameho vstrekovania. Pred začatím procesu odlievania je však dôležité pochopiť rôzne postupy, zliatiny, aplikácie a výhody a nevýhody.
Pre dosiahnutie lepších výsledkov zvážte pomoc spoľahlivých odborníkov, ako je Moldie. Ponúkame vysokokvalitné služby tlakového liatia zinku na mieru za prijateľné ceny.
Často kladené otázky
Aké pevné sú zinkové odliatky?
Zinkové odliatky sú veľmi pevné. Poskytujú vyššiu pevnosť v ťahu ako najobľúbenejšie neželezné zliatiny používané pri tlakovom liatí. Napríklad zinkové zliatiny určené na tlakové liatie majú približne 2.5-krát vyššiu pevnosť ako hliník.
Bude zinkový tlakový odliatok hrdzavieť?
Nie. Zinkové odliatky majú vysokú odolnosť proti korózii. Pri vystavení vzduchu a vlhkosti reaguje zinok s kyslíkom za vzniku tenkej vrstvy oxidu, ktorý potom reaguje s vlhkosťou za vzniku hydroxidu zinočnatého. Z tohto dôvodu zinkové odliatky nehrdzavejú, ani keď sa používajú v korozívnom prostredí.
Keď však zinkový povrch úplne nevytvoril ochrannú vrstvu, prejavuje sa korózia nazývaná biela hrdza. K nej dochádza, keď na zinkový povrch nie je dostatok kyslíka, a preto je biela hrdza prášková.
Dá sa zvárať zinkový tlakový odliatok?
Nie. Zváranie zinkového odliatku môže byť náročné kvôli jeho nízkemu bodu topenia. Ak však použijete materiály ako Super Alloy 1, môžete odliatok spájkovať.
