Stellen Sie sich eine Welt vor, in der leichte, komplizierte Metallteile mit außergewöhnlicher Präzision und zu minimalen Kosten in Massenproduktion hergestellt werden können. Das ist das Versprechen des Druckgusses mit Zinklegierungen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die einzigartigen Eigenschaften von Zinklegierungen, ihre Vorteile bei der Herstellung und die damit verbundenen Herausforderungen. Erfahren Sie, wie diese vielseitige Technik die Produktionseffizienz und Produktqualität revolutionieren kann, und gewinnen Sie wertvolle Erkenntnisse für Ingenieure und Hersteller gleichermaßen.
Zinklegierungen weisen hervorragende mechanische und galvanische Eigenschaften auf. Die Oberflächenrauhigkeit, Festigkeit und Duktilität von Zinkdruckgussteilen sind alle
Aufgrund der außergewöhnlichen Fließfähigkeit von Zink können dünnere Produkte mit Wandstärken von bis zu 0,5 mm hergestellt werden.
Der Hauptnachteil von Zink ist seine hohe Dichte, die zu schwereren und teureren Produkten führt, weshalb es sich eher für kleine Teile eignet. Außerdem sind Zinklegierungen nicht formstabil.
1) Dichte:
3) Die am häufigsten verwendete Zinkdruckgusslegierung ist ZAMAK 3.
Die internationalen Normen und Modelle, die der ZAMAK 3 entsprechen, sind die folgenden:
| Vereinigtes Königreich | BS：1004-1972 Legierung A |
| Vereinigte Staaten | ASTM:B240-74 Legierung AG40A; SAE:903 |
| Japan | JIS:H2201 Na 2(ZDC2) |
| Deutschland | DIN 1743:1978 GB ZN A14 |
| Australien | AS 1881-1977 Zn A14 |
| Taiwan | ZNS: ZAC1 |
| China | GB: Z ZnAl4 |
Die chemischen Zusammensetzungen mehrerer häufig verwendeter Zinklegierungen sind wie folgt:
| ZAMAK 2 | ZAMAK 3 | ZAMAK 5 | |
| Al | 3.8-4.2 | 3.8-4.2 | 3.8-4.2 |
| Cu | 2.7-3.3 | ≤0.030 | 0.7-1.1 |
| Mg | 0.035-0.06 | 0.035-0.06 | 0.035-0.06 |
| Pb | ≤0.03 | ≤0.003 | ≤0.003 |
| Fe | ≤0.020 | ≤0.020 | ≤0.020 |
| Cd | ≤0.003 | ≤0.003 | ≤0.003 |
| Sn | ≤0.001 | ≤0.001 | ≤0.001 |
| Si | ≤0.02 | ≤0.02 | ≤0.02 |
| Ni | ≤0.001 | ≤0.001 | ≤0.001 |
Erzeugnisse aus Zinklegierungen schrumpfen nach dem Gießen kontinuierlich und stabilisieren sich im Wesentlichen nach sechs Monaten. Die Schrumpfung von Zinkdruckgussstücken ist wie folgt:
| Gussbearbeitung | Zeit | Legierung Nr. 3 mm/m | Legierung Nr. 5 mm/m |
| Standard-Altersschwankung | 5 Wochen später 6 Monate später 5 Jahre später 8 Jahre später. | 0.32 0.56 0.73 0.79 | 0.69 1.03 1.36 1.41 |
| Nach der Stabilisierungsbehandlung | 5 Wochen später 3 Monate später 2 Jahre später | 0.20 0.30 0.30 | 0.22 0.26 0.37 |
Aufgrund der ausgeprägten kontinuierlichen Schrumpfung von Zinklegierungen wird bei Produkten mit strengen Größenanforderungen eine Stabilisierungsnachbehandlung (100-120°C, 2-4H) empfohlen.
1) Aluminium (Al)
Zinkdruckgusslegierungen enthalten in der Regel 3,9-4,3% Aluminium. Aluminium erhöht die Festigkeit der Gussteile, aber die Festigkeit ist nur bei 3,5% und 7,5% optimal.
Der Zusatz von Aluminium wirkt sich auf die Fließfähigkeit der Zinklegierung aus. Die Fließfähigkeit der Zinklegierung ist am besten, wenn der Aluminiumgehalt 0% und 5% beträgt.
Aufgrund der relativen Widersprüche bei den Auswirkungen des Aluminiumgehalts auf Zink legierte Gussteileist die Kontrolle des Aluminiumgehalts in Zinklegierungen streng. Dies geht aus den beiden folgenden Diagrammen klar hervor:
1) Aus der Analyse geht hervor, dass im Produktionsprozess die Menge des der Zinklegierung beigemischten Aluminiums streng kontrolliert werden sollte.
2) Magnesium (Mg)
Spuren von Magnesium in der Zinklegierung können die durch Verunreinigungen verursachte Kornkorrosion (Mikrokorrosion) abschwächen.
Ein Überschuss an Magnesium kann jedoch die Sprödigkeit des Gussstücks erhöhen. In der Produktion neigt Magnesium dazu, leicht zu verbrennen. Je mehr die Produktion recycelt wird, desto geringer ist der Magnesiumgehalt.
3) Kupfer (Cu)
Die Rolle des Kupfers in Zinklegierungen ist ähnlich wie die des Magnesiums. Es kann die Kornkorrosion verringern und die Festigkeit der Zinklegierung erhöhen.
Überschreitet der Kupfergehalt jedoch den angegebenen Bereich, nimmt die Maßhaltigkeit des Gussstücks ab. Da Kupfer einen hohen Schmelzpunkt hat, sollte sein Gehalt in der Produktion kontrolliert werden.
4) Eisen (Fe)
Eisen in Zinklegierungen reagiert leicht mit Aluminium und bildet eine Verbindung (FeAl3), die leichter ist als Zink und bei der Schlackenreinigung entfernt werden kann.
Eisen hat keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften und die Druckgussleistung des Gussstücks. Harte Verbindungen können jedoch Polier- und Bearbeitungswerkzeuge beeinträchtigen.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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