Zinc Alloy Die Castings: Alloys, Benefits, Applications & Design Guide

Odljevci od legure cinka pod pritiskom nude kombinaciju s kojom se malo proizvodnih materijala može mjeriti: čvrstoća i žilavost dovoljna za automobilske sigurnosne komponente, plus tanke stijenke, niske tolerancije i glatka površina koju zahtijevaju ukrasna kućišta hardvera i elektronike. Praktični zaključak je jednostavan. Ako dio stane u vašu ruku, a obujam proizvodnje je velik, lijevanje legure cinka pod pritiskom obično je najekonomičniji put do izdržljivog metalnog dijela .

Cink se tali na otprilike 420°C, brzo ispunjava složene šupljine kalupa i proizvodi ponovljive dijelove uz minimalnu sekundarnu strojnu obradu. Ningbo Yunmai precizni strojevi, proizvođač tlačnog lijevanja s vlastitim dizajnom i proizvodnjom kalupa, od 2012. isporučuje odljevke od legure cinka zajedno s komponentama od aluminija i magnezija kupcima u automobilskoj industriji, komunikacijama, rasvjeti, hardveru i strojevima. Ono što slijedi odražava dnevne proizvodne odluke, a ne samo podatkovne tablice o materijalima.

Što su odljevci od legure cinka?

Lijevanje legure cinka pod pritiskom je proces pod visokim pritiskom u kojem se rastaljena legura cinka velikom brzinom ubrizgava u kalup od kaljenog čelika. Metal se skrutne u roku od nekoliko sekundi, a svaki ciklus stroja proizvodi gotov, dimenzionalno dosljedan dio. Budući da se matrica puni u djeliću sekunde, mogu se reproducirati detalji veličine čak 0,3 mm, a dosljednost dijela do dijela održava se tijekom dugih proizvodnih serija. To je učinkovita metoda za proizvodnju srednje do velike količine složenih dijelova s ​​tankim dijelovima i ulivenim elementima kao što su navoji, izbočine i male rupe.

Legure za lijevanje cinka dijele se u dvije obitelji. ZAMAK legure, koje kombiniraju cink s aluminijem, magnezijem, a ponekad i bakrom, pokrivaju većinu proizvodnih dijelova. ZA legure koriste veći sadržaj aluminija za poboljšanje čvrstoće na povišenoj temperaturi i otpornosti na puzanje. Budući da svaki stupanj različito uravnotežuje čvrstoću, rastezljivost, tvrdoću i sposobnost lijevanja, odluka o leguri trebala bi se donijeti prije dizajna matrice , ne nakon što je crtež objavljen.

Glavne legure cinka za tlačni lijev

Četiri stupnja pokrivaju veliku većinu odljevaka od cinka koji se danas proizvode.

Specijalne legure visoke fluidnosti smanjuju minimalnu debljinu stijenke na otprilike 0,5 mm, što je dragocjeno za lagane elektroničke štitove i fino detaljne ukrasne dijelove. ZA-12 i ZA-27 su također dostupni, ali se obično uzimaju u obzir kada se odlučuje o gravitacijskom ili niskotlačnom lijevanju; za konvencionalni lijev pod pritiskom, četiri gornja stupnja su praktični skup. Međutim, za većinu strukturnih i hardverskih komponenti, Zamak 3 je najsigurnija polazna točka: to je najbolje dokumentirani stupanj, s predvidljivim mehaničkim svojstvima i dobro utvrđenim ponašanjem pri nanošenju. Budući da se kemija legura i procesni standardi stalno razvijaju, pregled vijesti iz industrije tlačnog lijevanja povremeno pomaže inženjerima da održe svoje specifikacije ažuriranima.

Zašto dizajneri određuju odljevke od legure cinka

Slučaj za cink pokazuje se u pet mjerljivih prednosti:

• Tanke stijenke. Zidovi od 0,5 do 1,0 mm praktični su, smanjuju težinu i potrošnju materijala bez žrtvovanja čvrstoće.
• Ponovljivost dimenzija. Dijelovi imaju tolerancije u rasponu od ±0,05 mm lijevano, što pojednostavljuje montažu i eliminira strojnu obradu na mnogim značajkama.
• Kvaliteta površine. Izlivena završna obrada je glatka i dovoljno gusta za galvanizaciju, premazivanje prahom ili bojanje uz minimalnu pripremu.
• Udarna žilavost. Legure cinka bolje apsorbiraju udarce od aluminija, tako da su tanki dijelovi otporni na pucanje tijekom sastavljanja i tijekom rada.
• Duži vijek trajanja alata i brži ciklusi. Niža točka taljenja cinka, oko 420°C naspram 660°C za aluminij, smanjuje toplinski zamor i znatno produljuje vijek trajanja kalupa.

Za elektroniku postoji dodatna prednost: cink pruža prirodnu zaštitu od elektromagnetskih smetnji, svojstvo koje plastična kućišta mogu postići samo s nanesenim vodljivim premazima.

Uobičajene primjene tlačnih odljevaka od legure cinka

Odljevci od legure cinka pojavljuju se u više industrija nego što većina kupaca misli.

Automobilske komponente. Cilindri brave, sidra sigurnosnih pojaseva, mehanizmi retrovizora, kućišta senzora i mali nosači tipični su pocinčani dijelovi. Mali su, ali važni za sigurnost, pa su dimenzionalna stabilnost i konzistencija materijala kritični. Naš automobilske komponente od legure cinka proizvode se u skladu s tim očekivanjima, obično pomoću matrica dizajniranih u tvrtki kako bi se tolerancije držale pod kontrolom.

Prilagođeni dobavljači automobilskih komponenti od legure cinka, tvornica Ningbo Yunmai Precision Machinery Co., Ltd. je kineski dobavljač automobilskih komponenti od legure cinka i automobilskih komponenti od legure cinka... Pogledajte proizvod →

Elektronički i električni dijelovi. Konektori, kućišta prekidača, stezaljke i mikromjenjači koriste cink zbog svoje dimenzionalne preciznosti, duktilnosti tankih stijenki i vodljive zaštite. Kada kućište mora biti malo i elektromagnetski zaštićeno, cink je često ekonomičniji od plastike sa sekundarnim premazima. Reprezentativni primjeri, uključujući kućišta i poklopce s ulivenim detaljima, prikazani su u našem elektronika i električni dijelovi od legure cinka .

Prilagođeni dobavljači elektronike i električnih dijelova od legure cinka, tvornica Ningbo Yunmai Precision Machinery Co., Ltd. je kineski dobavljač elektronike i električnih dijelova od legure cinka i elektronike od legure cinka... Pogledajte proizvod →

Željezarija i kupaonski pribor. Površinska obrada je odlučujući faktor u ovom sektoru. Ručke slavine, glave tuša, brave na vratima i hardver ormarića lijevani su u cinku jer materijal reproducira fine detalje i prihvaća krom, brušeni nikal i PVD završne slojeve bez problema s poroznošću. Naš hardver od legure cinka i kupaonski pribor se upravljaju kao posebna linija, budući da kvaliteta završne obrade ovisi o kontroliranoj kvaliteti taline i dobro dizajniranim kalupima.

Dobavljači hardvera i pribora za kupaonicu po narudžbi od legure cinka, tvornica Ningbo Yunmai Precision Machinery Co., Ltd. je kineski dobavljač hardvera od legure cinka i pribora za kupaonice i hardvera od legure cinka ... Pogledajte proizvod →

Strojevi i industrijski dijelovi. Pneumatski priključci, poluge, zupčanici, bregovi i male komponente pumpe oslanjaju se na svojstva ležaja i habanja cinka, što omogućuje izravan kontakt metala s metalom u sporim mehanizmima bez zasebnih čahura. Izvan ovih sektora, cink se također pojavljuje u ručnim alatima, industrijskim spojnicama i ukrasnim oblogama, gdje su kvaliteta oplate i dosljednost dimenzija važniji od sirove čvrstoće.

Razmatranja dizajna odljevaka od cinka

Debljina stijenke

Držite zidove što je moguće ujednačenijim, obično 0,8 do 1,5 mm za konstruktivne dijelove. Nagle promjene debljine stvaraju udubljenja i unutarnju poroznost, jer debeli dijelovi ostaju rastaljeni duže i povlače materijal s površine. Gdje je potrebna dodatna krutost, dodajte rebra umjesto povećavanja debljine stijenke.

Kutovi gaza i polumjeri kutova

Dizajnirajte s najmanje 0,5° propuha na stijenkama šupljina i 1° do 1,5° na jezgrama, tako da se dio pouzdano oslobađa iz matrice. Unutarnji kutovi trebaju velike radijuse; oštri kutovi koncentriraju naprezanje i usporavaju protok metala, stvarajući i kozmetičke i mehaničke nedostatke. Moderna analiza protoka kalupa identificira probleme punjenja i skrućivanja prije rezanja čelika, zbog čega se novi kalup nikada ne bi trebao odobriti bez pregleda simulacije.

Tolerancije i dodaci za završnu obradu

Navedite tolerancije prema funkciji. Praktična početna točka je ±0,05 mm na spojnim površinama i opuštenije vrijednosti drugdje, čime se izbjegavaju troškovi nepotrebno tijesnih crteža. Navoji, utori i elementi za prešanje obično se mogu izravno lijevati. Ako će dio biti presvučen, imajte na umu da dekorativni sustavi kroma i nikla dodaju površini nekoliko mikrona i mogu utjecati na dimenzije koje čvrsto odgovaraju.

Legura cinka ili lijevanje aluminija?

Pravilo brze odluke: odaberite cink za male, složene, visoko precizne dijelove; odaberite aluminij za velike, lagane konstrukcijske dijelove koji podnose više radne temperature.

Nekoliko brojki čini kompromis konkretnim. Talište cinka od oko 420°C omogućuje brže cikluse i tipično dva do tri puta dulji životni vijek matrice od ekvivalentnog aluminijskog alata. Cink se može lijevati sa stijenkama do 0,5 mm, dok je aluminiju općenito potrebno najmanje 1,5 mm kako bi se izbjeglo hladno tečenje i poroznost. Cink također osigurava veću otpornost na udarce i bolju lijevanu površinu. Prednosti aluminija su njegova gustoća, otprilike za jednu trećinu manja, i njegova bolja izvedba na povišenim temperaturama.

Uobičajeni su mješoviti projekti: veliko aluminijsko kućište upareno s malim nosačima od cinka ili mehanizam od cinka unutar aluminijskog okvira. Oba metala imaju svoje mjesto, a proizvodnja oba omogućuje nam da preporučimo na temelju funkcije, a ne dostupne opreme. Za pravednu usporedbu troškova, modelirajte trošak gotovog dijela uključujući amortizaciju alata, vrijeme ciklusa, sekundarne operacije i završnu obradu, umjesto da uspoređujete samo cijenu materijala po kilogramu.

Odabir pravog partnera za lijevanje cinka pod pritiskom

Najveća pojedinačna poluga na trošak i vrijeme isporuke je hoće li dobavljač dizajnirati i izraditi kalup u kući. Kada se dizajnom kalupa, izradom alata i lijevanjem bave različite tvrtke, tolerancije postaju pregovaranje umjesto inženjerske odluke. Dobavljač koji kontrolira cijeli lanac sažima raspored i preuzima jasnu odgovornost za rezultat.

Prije nego što odaberete partnera, postavite ovih pet pitanja:

1. Koje legure cinka ljevaonica redovito koristi i kako provjerava dolazni materijal?
2. Da li dobavljač dizajnira i gradi interno?
3. Koja se oprema za inspekciju koristi za prve artikle i tijekom serijske proizvodnje?
4. Kako se upravlja procesima završne obrade kao što su plastificiranje i nanošenje praha?
5. Koji je dokumentirani postupak kada se tijekom masovne proizvodnje pojavi odstupanje od dimenzija?

Ljevaonica sa širokim iskustvom u primjeni unosi disciplinu procesa u male precizne dijelove. Proizvođači kalupa koji su izradili kalupe za kućišta mjenjača, komunikacijske komponente i dijelove za rasvjetu razumiju kretnju, toplinsku kontrolu i izbacivanje na načine koji sprječavaju probleme nizvodno. Pratite naše vijesti o tvrtki za ažuriranja alata i proizvodnih mogućnosti.

Uz pravu leguru, pravi dizajn matrice i partnera koji kontrolira oboje, odljevci od legure cinka pod pritiskom ostaju jedan od najpouzdanijih i najisplativijih procesa oblikovanja metala dostupan proizvođačima.