أساسيات صب قوالب سبائك الزنك التي يجب أن تعرفها

تخيل عالمًا يمكن فيه إنتاج أجزاء معدنية خفيفة الوزن ومعقدة على نطاق واسع بدقة استثنائية وبأقل تكلفة ممكنة. هذا هو وعد سبائك الزنك المصبوبة بالقالب. في هذه المقالة، سوف تكتشف الخصائص الفريدة لسبائك الزنك ومزاياها في التصنيع والتحديات التي تمثلها. تعمّق لتتعلم كيف يمكن لهذه التقنية متعددة الاستخدامات أن تحدث ثورة في كفاءة الإنتاج وجودة المنتج، مما يوفر رؤى قيمة للمهندسين والمصنعين على حد سواء.

أساسيات صب قوالب سبائك الزنك التي يجب أن تعرفها

جدول المحتويات

I. خصائص الصب بالقالب باستخدام سبائك الزنك

تُظهر سبائك الزنك خصائص ميكانيكية وكهربائية رائعة. إن خشونة السطح والقوة والليونة لأجزاء سبائك الزنك المصبوبة بالقالب كلها ممتازة.

ونظرًا للسيولة الاستثنائية للزنك، يمكن استخدامه لصنع منتجات أقل سمكًا، حيث يمكن تحقيق سمك جدار يصل إلى 0.5 مم.

العيب الرئيسي للزنك هو كثافته العالية، مما يؤدي إلى منتجات أثقل وأكثر تكلفة، مما يجعله أكثر ملاءمة للأجزاء الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، تفتقر سبائك الزنك إلى ثبات الأبعاد.

1) الكثافة:

  • زنك نقي: 6.6 جم/سم مكعب3;
  • سبائك الزنك المصبوب: 6.7-6.9 جم/سم3;

2) نقطة الانصهار:

  • الزنك النقي: 419 درجة مئوية;
  • سبائك الزنك: 387-390 درجة مئوية;
  • الصب بالقالب درجة الحرارة 390-410°C

3) سبيكة الزنك المصبوب الأكثر استخدامًا هي ZAMAK 3.

II. نماذج من سبائك الزنك المصبوبة بالقالب

فيما يلي المعايير والنماذج الدولية المقابلة لـ ZAMAK 3:

المملكة المتحدةBS:1004-1972 سبيكة A
الولايات المتحدة الأمريكيةASTM:B240-74 سبيكة AG40A؛ SAE:903
اليابانJIS:H2201 Na 2 (ZDC2)
ألمانياDIN 1743:1978 GB ZN A14
استرالياAS 1881-1977 AS 1881-1977 Zn A14
تايوانالجهاز العصبي المركزي للإحصاء المركزي: ZAC1
الصينGB: ZnZnAl4

ثالثًا. تركيب سبائك الزنك المصبوبة بالقالب

فيما يلي التركيبات الكيميائية للعديد من سبائك الزنك الشائعة الاستخدام:

 زاماك 2زاماك 3زاماك 5
آل3.8-4.23.8-4.23.8-4.2
النحاس2.7-3.3≤0.0300.7-1.1
المغنيسيوم0.035-0.060.035-0.060.035-0.06
باء باء≤0.03≤0.003≤0.003
في≤0.020≤0.020≤0.020
قرص مضغوط≤0.003≤0.003≤0.003
سن≤0.001≤0.001≤0.001
سي≤0.02≤0.02≤0.02
ني≤0.001≤0.001≤0.001

رابعًا. الاستقرار البعدي لسبائك الزنك

تتقلص منتجات سبائك الزنك باستمرار بعد التشكيل، وتستقر بشكل أساسي بعد ستة أشهر. ويكون انكماش مصبوبات الزنك على النحو التالي:

معالجة الصبالوقتسبيكة رقم 3
مم/م
سبيكة رقم 5
مم/م
التباين القياسي للشيخوخةبعد 5 أسابيع
بعد مرور 6 أشهر
بعد مرور 5 سنوات
بعد مرور 8 سنوات
0.32
0.56
0.73
0.79
0.69
1.03
1.36
1.41
بعد علاج التثبيتبعد 5 أسابيع
بعد 3 أشهر
بعد مرور 2 سنوات
0.20
0.30
0.30
0.22
0.26
0.37

ونظرًا لظاهرة الانكماش المستمر الواضحة في سبائك الزنك، يوصى بإجراء التثبيت بعد المعالجة (100-120 درجة مئوية، 2-4 ساعات) للمنتجات ذات متطلبات الحجم الصارمة.

V. دور التركيب الكيميائي في سبائك الزنك:

1) الألومنيوم (Al)

تحتوي سبائك الزنك المصبوب عادةً على ألومنيوم 3.9-4.3%. يعزز الألومنيوم من قوة المسبوكات، ولكن القوة تكون مثالية فقط عند 3.5% و7.5%.

وفي الوقت نفسه، تؤثر إضافة الألومنيوم على سيولة سبيكة الزنك. تكون سيولة سبيكة الزنك أفضل عندما يكون محتوى الألومنيوم 0% و5%.

نظرًا للتناقضات النسبية في تأثير محتوى الألومنيوم على الزنك مصبوبات السبائك، فإن التحكم في محتوى الألومنيوم في سبائك الزنك صارم. ويمكن ملاحظة ذلك بوضوح من الرسمين البيانيين التاليين:

1) من التحليل، يتضح من التحليل أنه في عملية الإنتاج، يجب التحكم بدقة في كمية الألومنيوم المخلوط في سبيكة الزنك.

2) المغنيسيوم (Mg)

يمكن أن تخفف الكميات الضئيلة من المغنيسيوم في سبيكة الزنك من تآكل الحبيبات (التآكل الجزئي) الناجم عن الشوائب.

ومع ذلك، يمكن أن يؤدي وجود فائض من المغنيسيوم إلى زيادة هشاشة الصب. في الإنتاج، يميل المغنيسيوم إلى الاحتراق بسهولة، لذلك كلما زاد الإنتاج المعاد تدويره، انخفض محتوى المغنيسيوم.

3) النحاس (النحاس)

يتشابه دور النحاس في سبائك الزنك مع دور المغنيسيوم. فيمكنه تقليل التآكل الحبيبي وزيادة قوة سبيكة الزنك.

ومع ذلك، إذا تجاوز محتواه النطاق المحدد، ينخفض ثبات أبعاد الصب. ونظراً لارتفاع درجة انصهار النحاس، يجب التحكم في محتواه في الإنتاج.

4) الحديد (Fe)

يتفاعل الحديد في سبيكة الزنك بسهولة مع الألومنيوم لإنتاج مركب (FeAl3) أخف وزنًا من الزنك ويمكن إزالته أثناء تنظيف الخبث.

ليس للحديد أي تأثير على الخواص الميكانيكية وأداء الصب بالقالب. ومع ذلك، يمكن أن تؤثر المركبات الصلبة على أدوات الصقل والتشغيل الآلي.

لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
شين
المؤلف

شين

مؤسس MachineMFG

بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.

قد يعجبك أيضاً
اخترناها لك فقط من أجلك. تابع القراءة وتعرف على المزيد!

3 أنواع من عيوب الأنودة في سبائك الألومنيوم

انتباه إلى جميع المهندسين الميكانيكيين ومحترفي التصنيع! هل تعاني من عيوب الأنودة المزعجة في منتجاتك المصنوعة من الألومنيوم؟ لا مزيد من البحث! في منشور المدونة هذا، سوف نتعمق في...
سبائك ذاكرة الشكل هل تعرفها حقًا؟

سبائك ذاكرة الشكل: هل تعرفها حقًا؟

تخيل وجود مادة تتذكر شكلها حتى بعد ثنيها أو ثنيها أو شدها. سبائك ذاكرة الشكل (SMAs) تفعل ذلك بالضبط، مما يحول الهندسة في مختلف المجالات. يستكشف هذا المقال كيف...
الماكينةMFG
ارتقِ بعملك إلى المستوى التالي
اشترك في نشرتنا الإخبارية
آخر الأخبار والمقالات والمصادر التي يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك أسبوعياً.

اتصل بنا

سيصلك ردنا خلال 24 ساعة.