A Zamák egy olyan ötvözet alapján cink lényegében kötött alanyának alumínium , a magnézium és a réz . Tart a nevét a rövidítés a német minden egyes eleme használt összetétele: Z tinta, A luminium , MA gnesium és K upfer (réz). Sűrűsége 6700 kg / m 3 és annak olvadáspontja 400 ° C .
A cinkötvözetek különösen alkalmasak présöntésre, és lehetővé teszik vékony részek és összetett konfigurációjú részek előállítását.
A Zamak kiváló mechanikai tulajdonságai, a nyomás alatti nagyon jó önthetőség , a méretstabilitás , a korrózióval szembeni ellenálló képesség (a cink elsődleges feladata az acél védelme ) nagyon vékony, összetett alakú alkatrészek gyártására alkalmas ötvözetgé teszi, lehetővé téve a magas gyártási arányt, ez az ötvözet technikailag megbízható és gazdaságilag nagyon versenyképes alkatrész a technológiai tervezők számára.
A cinkötvözetek 100% -ban újrafelhasználhatók, anélkül, hogy az elhasználódott termékek újrahasznosításával a tulajdonságok elvesznének . Így hozzájárulnak a nyersanyagok ésszerű fogyasztásához.
A Zamakot a következő iparágakban használják
A "Zamak" kereskedelmi név az első szabadalomból származik (1926), amelyet August Heckscher és Stephen S. Palmer, a New Jersey Zinc Company , később a Horsehead Corporation igazgatói nyújtottak be . Rávilágít arra, hogy ezeknek az ötvözeteknek a gyártásához nagy tisztaságú 99,995% -os cinkosztályt kell használni. Az olyan elemek hozzáadásának köszönhetően, mint az alumínium , a réz és a magnézium , a mechanikai, méret- és öntödei jellemzők optimalizálva vannak.
A cinkötvözetek kémiai összetételének fejlesztése hosszú kutatások eredménye, garantálva a többféle alkalmazásra alkalmas tulajdonságokat. Mindegyik alkotóelem alapvető szerepet játszik, és az ötvözetnek adott tulajdonságok jellemzőek rá.
Ha a felhasznált cinkben túl sok szennyeződés van, az idővel romolhat. Az 1950-es évekből származó Zamak gyakran porig omlott: a cink pestisről beszélgettünk .
Az AFNOR A 55-102 "Cinkötvözetek bugában" és A 55-010 "Öntett alkatrészek cinkötvözetekben" szabványok szerint a Zamak szabványos összetétele:
- Z-A4 G esetében (Zamak 3 néven forgalmazzák): 3,9–4,3% alumínium, 0–0,10% réz, 0,03–0,06% magnézium, az ötvözet többi része (azaz legalább 95,54%) cinkből áll
- A Z-A4 U1 G esetében (Zamak 5 néven forgalmazzák): 3,9–4,3% alumínium, 0,75–1,25% réz, 0,03–0,06% magnézium, az összes ötvözet többi része (legalább 94,39%) cink
Szobahőmérsékleten a cinkötvözetek folyási szilárdsága jóval magasabb, mint az alumínium- és magnéziumötvözetek, valamint a legerősebb műanyagoké. A cinkötvözetek nagy mennyiségű energiát képesek elnyelni azáltal, hogy deformálódnak a maximálisan megengedettnél nagyobb stressz hatására.
A cinkötvözeteket merev anyagként ismerik el. Nagy a nyírási , torziós , hajlítási és összenyomódási ellenállásuk . Ezek a tulajdonságok a Zamak mechanikai ellenállásával kombinálva lehetővé teszik a gyártandó alkatrészek mennyiségének csökkentését, ezáltal súly- és helymegtakarítást.
A nagy ütésállóság és a jó alakíthatóság a cinkötvözetek belső tulajdonságai, amelyek jellemzően ritkábban fordulnak elő más nyomás alatt előállított öntödei ötvözeteknél. A hajlékonyság fontos az öntödei műveleteknél, például a szegecselésnél és a krimpelésnél . Az ütésállóság ( rugalmasság ) lehetővé teszi a cinkötvözetek használatát nehéz munkakörülmények között.
A cinkötvözetek keményebbek, mint az alumínium vagy a magnéziumötvözetek. Az olyan kiegészítő elemek, mint a réz, javítják a kopásállóságot. A cinkötvözeteket tehát közepes terhelés mellett alkalmazzák súrlódási alkalmazásokban, ahol a Zamak súrlódási tulajdonságai lehetővé teszik alkatrészek előállítását felületkezelés nélkül . Így sok alkalmazás létezik a lakatos vagy az óragyártásban.
Mivel a cinkötvözetek jól vezetik a hőt és az áramot, felhasználhatók hűtőbordák előállítására. A cinkötvözetek kiváló folyhatósága (fluiditása) lehetővé teszi nagyon finom hűtőbordák létrehozását az alkatrészeken. Az elektromos vezetőképesség lehetővé teszi a házak tervezését, amelyek megfelelnek a védelem és az elektromágneses árnyékolás (EMI, RFI és ESD) elektronikus követelményeinek.
Fáradtság ellenállás fontos kritériuma a választott anyag, meghibásodása miatt a fáradtság, hogy a leggyakoribb eset mechanikus alkatrészek. A cinkötvözetek fáradási szilárdsága hétszer-tízszer nagyobb, mint az ABS-típusú műanyagoké.
Minden anyag folyékony. A kúszás egy fizikai jelenség, amelynek hatására az alakváltozás visszafordíthatatlan késleltetett anyagból állandó stressz alacsonyabb, mint a rugalmassági határát az anyag, kellő ideig. A cinkötvözetek, mint minden anyag, deformációkat mutathatnak, ha tartósan magas „hőmérséklet + stressz” párnak vannak kitéve. Általában különös figyelmet kell fordítani a 70 ° C feletti , tartós stressz alatt történő használatra . Azokban az alkalmazásokban, ahol fennáll a kúszás veszélye , például a folyamatos erőhatás magas hőmérsékleten, a cinkötvözetek nagyobb szilárdsággal rendelkeznek, mint a szokásos injektált műanyagok. Ez a tulajdonság lehetővé teszi a cinkötvözetek használatát statikus terhelés esetén. A cinkötvözetek és a végső alkalmazás specifikációival való összeegyeztethetőségének igazolásához azonban optimális tervezésre van szükség a minimális igénybevételek szempontjából, és alaposan tanulmányozni kell az alkalmazott hőmérsékleteket.
Az alkatrészek anyagi állapota nagymértékben összefügg a termék tervezésével, a penész megfelelő felépítésével és a befecskendezés vezérlésével. Ezek az ellenőrzött paraméterek lehetővé teszik az adott nyomásnak kitett alkatrészek tömítési igényeinek kielégítését . Mint minden injektált anyag, műanyag vagy fém esetében, az alkatrész kialakítása és a töltelék optimalizálása között is erősen összefonódik .
A cinkötvözetek csillapító képessége az energiaelnyelés ( mechanikus vagy természetes rezgések ) tekintetében összehasonlítható a magnéziumötvözetekével és az ötszörös-tízszerese az alumíniumötvözetekével. Ez a tulajdonság teszi a cinkötvözeteket ideális választássá olyan alkalmazásokban, ahol rezgéselnyelésre van szükség.
Beltéri környezetben a cinkötvözetek elszennyeződnek. Ez a színváltozás egy nagyon vékony cink-oxid képződésének felel meg . Ezért nincs szükség védőkezelésre, ha nem kívánunk dekoratív szempontokat. A cinket általában acél védelmére használják a szabadban ( horganyzás ): oszlopok, tetők, korlátok. Agresszív kültéri környezetben (trópusi, petrolkémiai, tengeri) ez a cink-oxid fehéres formában jelenik meg, amelyet fehér rozsdának neveznek . Ez az oxidáció semmilyen módon nem változtatja meg a Zamak mechanikai jellemzőit. Késleltethető egy passziválás alkalmazásával . A cinkötvözeteket sem a finomított folyékony szénhidrogének , sem a háztartási célokra felhasznált különféle gáznemű tüzelőanyagok nem támadják meg , ezért a karburátorok, valamint a földgáz elosztására szolgáló eszközök gyártására használják .
A ZA 27 kivételével minden cinkötvözet „nem szikrázó”. Tökéletes és olcsó alternatíva a robbanásveszélyes környezetben a bronzok számára. Mivel a cink nem mágneses , ideális anyag lehet az elektronikában vagy a mágneses zavarokra érzékeny alkalmazásokban.
A cinkötvözetek műszaki, tartós és gazdaságos anyagok. Versenyképes gazdasági körülmények között egyetlen ötvözet sem kínál ilyen mechanikai szilárdságot és újrafeldolgozhatóságot .
A Zamak belső jellemzői lehetővé teszik a megtakarítási lehetőségek kiaknázását a termék teljes élettartama alatt.
Egy egyszerű és biztonságos ellátási lánc . A különféle cinkötvözeteket, amelyek száma kevés, szabványosítják, ezért több gyártó forgalmazza. Ezenkívül a kiváló korrózió- és kopásállóság lehetővé teszi a hosszú élettartamot (több mint húsz év alatt).
A Zamak 100% -ban újrahasznosítható, alacsony energiafelhasználással (alacsony olvadási hőmérséklet). Vagy a terméket újrafeldolgozzák a Zamak-ba anélkül, hogy elveszítenék jellemzőit, és így új termék formájában jelenik meg, teljes mértékben tiszteletben tartva a bölcsőtől a bölcsőig modellt (vagy a pozitív hatású körforgásos gazdaságot). Vagy a terméket újrahasznosítják egy desztillációs vezetéken, vagy egy oxid- gyártósoron keresztül . Ez akkor történik, ha a kapott ötvözet egyes összetevőinek tartalma meghaladja az NF EN 1774 szabvány határértékeit .
Ezt a lépést az alapító és a megrendelő szoros együttműködésében hajtják végre, hogy megfeleljenek a specifikációk követelményeinek és a cinkötvözetek öntési technológiájának követelményeinek . Ezt a digitalizált funkcionális definíciót, miután újradefiniálták, felhasználjuk szerszámvizsgálatok elvégzésére. Ez a munka lehetővé teszi a költségek optimalizálását és a termék gyártásának megbízhatóbbá tételét.
A Zamak alkatrészek gyors prototípus- készítését az úgynevezett „ elveszett viasz ” vákuumöntési eljárással hajtják végre . Az ILZRO 12 ötvözet lehetővé teszi olyan alkatrészek előállítását, amelyek mechanikai tulajdonságai nagyon közel állnak a présöntvény cinkötvözetekéhez, ennek ellenére kisebb méretpontossággal.
Az eszközök megtervezése az előző elemek 3D-s CAD-jén történik (az alkatrész DFN-je és a kitöltési szimuláció). Egy öntvény vázlatosan három részre bontható:
A megvalósítást szakemberekre bízzák. Különböző megmunkálási technikákat alkalmaznak: hagyományos marás és esztergálás, sík és hengeres csiszolás, elektroerózió süllyesztéssel vagy huzallal; 3D marás numerikus vezérlésű szerszámgépen .
Az öntőformát a fröccsöntő gépre szerelik, és a szakember beállítja a prést. Ellenőrzi:
Ebből fakadó az alkatrész és a "klasztert" alkotó többi elem szétválasztása: az ellátórendszer, vagyis az összes csatorna, amely lehetővé teszi az alkatrész feltöltését, és a mosó sarok, egyfajta alulról érkező zseb. rész, lehetővé téve az oxidok és egyéb szennyeződések visszanyerését. Ez az elválasztás mechanikusan elvégezhető vágószerszámmal, vagy manuálisan, vagy akár ömlesztett eljárással, úgynevezett "hordóval", ahol a szétválasztást a fürtök keverésével hajtják végre, majd válogatást igényelnek, hogy a nemes részeket elkülönítsék a hulladéktól. újrahasznosítani.
Számos befejezési eljárás alkalmazható a nyers alkatrészekre:
A megfelelő alkatrészterv és a cinkötvözet fröccsöntési eljárása összetett formájú alkatrészeket, pontos részleteket és felületi kikészítést eredményez , amelyek lehetővé teszik bizonyos szálak és furatok elérését a gyártás során. Az alkatrészek befejezéséhez azonban szükség lehet újrafeldolgozási műveletekre: bizonyos alámetszések törlése, nagyon szigorú tűrések megtartása, fonalak készítése vagy csapolás, amelyek nem származhatnak öntésből. A megmunkálhatóság cink ötvözetek kiváló. Rendszerint nagy vágási sebességet, alacsony előtolást és bőséges kenést alkalmaznak. Miután megmunkálás , a részek mossuk és zsírtalanítjuk, hogy mentes a chipek és nyomokban kenőanyag. A Zamak alakíthatósága lehetővé teszi szálak előállítását felborítással, ami megakadályozza a forgácsok kialakulását.
A cinkötvözetek alkatrészeinek bevonatának lehetőségei számosak, és lehetővé teszik bizonyos jellemzők javítását, mint például a kopásnak vagy súrlódásnak való ellenállást, a prezentációk és dekoratív elemek széles skálájának megszerzését, viselkedésük erősítését speciális maró körülmények között.
A megmunkálási műveletek (fúrás, menetfúrás és menetfúrás) kiküszöbölése és az összeszerelő elemek (csavarok, anyák, szegecsek) kiküszöbölése érdekében a cinkötvözetek lehetőséget kínálnak a következő típusú kapcsolatok létrehozására:
A folyékony állapotban lévő fém nyomás alatt történő injektálásának folyamata lehetővé teszi a legösszetettebb formájú, nagyon szűk mérettűrésekkel rendelkező vékony alkatrészek előállítását. A forró kamrában történő öntés elve a legelterjedtebb, részben technikai és gazdasági előnyeinek köszönhetően.
A Zamak jól alkalmazható a forró kamra nyomásbefecskendezésére, és így lehetővé teszi az alkatrészek jó pontosságú (száz milliméter nagyságrendű) gyártását rövid ciklusidővel (kisebb alkatrészeknél kevesebb, mint két másodperc. Nagyobb daraboknál harminc másodperc alatt). ). Ebben az esetben a formák úgy néznek ki, mint a hőre lágyuló anyagoknál ; az ellátórendszer és az acélok jellege eltér. A Zamak folyékony állapotú folyékonysága miatt, amely nagyobb, mint a vízé, nagy gondot kell fordítani a szerszámzárásokra, hogy elkerüljük a sorja képződését.
A tégely a formazáró csoport mellett van. A hattyúnyak (hattyúnyak) és a dugattyú egységet a folyékony fémfürdőbe merítik. Az ötvözetet a lúdnyakon, a gépfúvókán és a penészellátó csatornákon keresztül vezetik a benyomásokhoz. Az alkatrész kidobódik a formából. A dugattyú visszatér a felfelé, a libafej nyílás felszabadul, és az injekciós kamra automatikusan megolvad olvadt fémmel. Ezután a gép készen áll a következő injekcióra.
A hagyományos melegkamrás gépek gyártási aránya magas, és óránként meghaladhatja az ezer injekciót vékony és apró alkatrészek esetében.
A fröccsöntő gépeket záróerejük jellemzi. A valóságban ez az az ellenállás, amelyet a gép a szerszám kinyitására törekvő befecskendező erőknek nyújt. Amikor a gép zárva van, a befecskendezési nyomás átkerül a gép oszlopaiba. A záróerő tehát az a maximálisan megengedett feszültség, amely az oszlopok rugalmas alakváltozásán belül maradhat a befecskendezéskor.
A cinkötvözetek tökéletesen megfelelnek az ökodizájn követelményeinek, mivel teljesen újrahasznosíthatók. Megőrzik mechanikai tulajdonságukat, függetlenül a visszaverődések számától. Az újrahasznosítási ágazat már régóta létezik, és lehetővé teszi a hulladék gyűjtését és automatikus válogatását a folyamat különböző szakaszaiban, a nyersanyagöntvények gyártásától az életciklus végéig tartó alkatrészekig.
Így a cinkötvözetként azonosított hulladékot (öntött sugár, elhasználódott alkatrészek) átolvasztják. A kapott fürdőt ezután szűrjük, elemezzük, újból titráljuk és újra elemezzük, hogy ellenőrizzük a szabványnak való megfelelést, majd újra felhasználásra kész öntvényekbe öntjük.