En omfattende guide til Zamak 3 og dens anvendelser

Blandt Zamac-legeringerne er Zamak 3 den mest populære på grund af dens velafbalancerede styrke, holdbarhed og lette støbning. Zink er hovedkomponenten i denne legering, der indeholder små mængder aluminium (3,5 -4%), magnesium (0,03 - 0,06%) og kobber (0,25%) i alt. På grund af den meget specifikke sammensætning gør det denne prøve mere mekanisk stabil, mindre udsat for korrosion og i stand til at fastholde dimensioner mere nøjagtigt. Zamak er en gruppe af legeringer, der består af zink, og som er meget udbredt i produktionen, da de har gode mekaniske egenskaber og samtidig er billige. Det er afledt af de tyske ord Zink (zink), Aluminium, Magnesium og Kopper (kobber), og udtrykket efterfølges af navnet på symbolerne for disse elementer: 'Zamak'. I 1920'erne blev disse legeringer udviklet, og i dag er de grundlæggende i industrier, der kræver præcise metalkomponenter.

Det er en af de største fordele ved zinklegeringen Zamak 3, da den kan trykstøbes. Det lave smeltepunkt (ca. 385 °C) betyder, at den blev brugt til relativt billig fremstilling af dele med indviklede og detaljerede detaljer. Når støbeprocessen er afsluttet, har den bevaret sin flydeevne og giver en glat overfladefinish, der ikke kræver overdreven efterbehandling. Zamak 3-støbning har så gode egenskaber, at det bruges i mange industrier. Det er til stede i de fleste bilkomponenter, elektriske huse, hardware og forbrugsvarer. Da materialet er korrosionsbestandigt og dimensionsnøjagtigt, er det særligt velegnet til krævende anvendelser, hvor der er behov for langsigtet pålidelighed.

I det hele taget, Zamak 3-legering er et omkostningseffektivt og alsidigt materiale, der fortsat er i brug i moderne produktion. Kombinationen af styrke, holdbarhed og støbningseffektivitet gør det meget eftertragtet i de industrier, der er stærkt afhængige af metalkomponenter af høj kvalitet.

Hvad er Zamak 3?

Det kan beskrives som en zinkbaseret legering, der består af zink, aluminium og magnesium med kobber. Zamak er en familie af legeringer, som blev opfundet i 1920'erne. Navnet 'Zamak' er baseret på tyske ekspeditioner (Zink, Aluminium og Magnesium) plus (Kopper eller Cu) for materialets hovedkomponenter.
Zamak 3 (også specificeret som ASTM AG40A, Z33520 UNS) er en af de mest anvendte zinklegeringer i trykstøbningsindustrien. Zamak 3 er kendt for sine fremragende mekaniske og fysiske egenskaber og er et foretrukket valg for mange industrier over hele linjen. Materialet har en fremragende støbbarhed, dimensionsstabilitet og holdbarhed, som gør det til et af de vigtigste materialer til fremstilling af præcisionsdele.
Zamak 3 zinklegering anses for at være blandt alle Zamak-legeringer på grund af dens gode mekaniske egenskaber og lave omkostninger. Den giver en fremragende balance mellem hårdhed, slagstyrke og dimensionsstabilitet, hvilket gør den til en god industriel anvendelse.

Sammensætning og egenskaber for Zamak 3-legeringen

Zamak 3 Legeringens sammensætning

Zamak 3-legering er baseret på zink med lidt aluminium og forskellige spormetaller, der tilføjer forskellige gavnlige egenskaber. Zamak 3-legeringens sammensætning er valgt for at give styrke, holdbarhed og nem fremstilling af trykstøbning. Zamak 3 består af følgende nøglekomponenter.

• Zink (Zn) - 96%
• Aluminium (Al) - 3,5% til 4%
• Magnesium (Mg) - 0,03% til 0,06%
• Kobber (Cu) - 0,25%
• Jern (Fe) - 0,02%
• Nikkel (Ni) - 0,001%
• Bly (Pb) - 0,003%
• Cadmium (Cd) - 0,003%
• Tin (Sn) - 0,001%
• Silicium (Si) - 0,02%

De fungerer som en kombination, der danner en legering med meget gode mekaniske og fysiske egenskaber, og Zamak 3 er meget populær i sektorer som bilindustrien, elektronik og til produktionsformål.

Kemisk sammensætning af Zamak 3 Legering

De fire primære elementer i Zamak 3-legeringen er zink, aluminium, magnesium og kobber. Legeringens egenskaber defineres, og dens mekaniske egenskaber forbedres ved, at hvert element spiller en særlig rolle. Zamak 3 zinklegering fås normalt med typiske sammensætninger bestående af:

Zink (Zn) - 96%

Zamak 3-legeringen består af zink som basismetal med fremragende korrosionsbestandighed, gode støbeegenskaber og en overkommelig pris. Derudover er den nem at smelte og støbe og kan masseproduceres i trykstøbningsindustrien.

Aluminium (Al) - 3,5% til 4%

Aluminium øger også legeringens styrke, hårdhed og korrosionsbestandighed. Desuden gør det det smeltede metal mere flydende, og det gør det muligt for Zamak 3-støbning at fremstille præcise og komplekse former med en glat finish.

Magnesium (Mg) - 0,03% til 0,06%

Magnesium giver en betydelig forbedring af den mekaniske styrke og slagfasthed, selv i små mængder i Zamak 3 zinklegering. Derudover bliver støbningen af legeringen også mere stabil og holdbar, da det hjælper med at reducere oxidering under denne proces.

Kobber (Cu) - 0,25%

Legeringens hårdhed og trækstyrke øges af kobber. Men det holdes på en meget lav procentdel for at undgå overdreven skørhed i Zamak 3-legeringen.

Nøgleegenskaber for Zamak 3-legeringen

Zamak 3 zinklegering er omhyggeligt afbalanceret for at gøre den velegnet til industriel anvendelse på grund af dens fordelagtige egenskaber, der omfatter:

1. Høj styrke og hårdhed

Zamak 3-legeringens egenskaber giver en fremragende balance mellem styrke og duktilitet, der er velegnet til denne type komponenter, som kræver holdbarhed under mekanisk belastning. Den har en trækstyrke på ca. 283 MPa (41.000 PSI) og en hårdhedsgrad på 82 Brinell (HB). Denne kombination gør det slidstærkt til f.eks. bilindustrien og strukturelle komponenter.

2. Fremragende dimensionel stabilitet

Zamak 3-støbning er en af de mest værdifulde støbningsegenskaber til at opretholde præcise dimensioner selv under høje belastningsforhold. Zamak 3 zinklegering er i modsætning til andre metallegeringer, som udvider sig eller trækker sig meget sammen ved temperatursvingninger. Den er ideel til anvendelser, hvor tolerancerne skal være snævre, og pasformen skal være nøjagtig, f.eks. tandhjul, låse og dele til industrimaskiner.

3. Modstandsdygtighed over for korrosion

Zamak 3-legeringen indeholder aluminium og magnesium, som giver en ekstra kilde til oxidering og miljøkorrosion. Ren zink er dog tilbøjelig til at korrodere med tiden, og der dannes et korrosionsbestandigt lag på overfladen efter de ekstra elementer i Zamak 3 zinklegeringen. På grund af dette er den god til udendørs applikationer, bilkomponenter og elektriske kabinetter.

4. Overlegen støbbarhed og flydeevne

En af de vigtigste egenskaber ved Zamak 3-støbning er evnen til at have et lavt smeltepunkt på ca. 385 °C eller 725 °F.. Det gør det nemt og billigt at fremstille. Man kan støbe det med virkelig høj flydeevne, med få defekter og stadig fylde virkelig indviklede forme ud. Denne egenskab er meget fordelagtig for industrier, der har brug for præcise og komplekse designs som kundeelektronik, medicinsk udstyr og dekorativt isenkram.

5. God elektrisk ledningsevne

Zinklegeringen Zamak 3 har en moderat elektrisk ledningsevne, men er ikke så ledende som kobber eller aluminium. På grund af fordampningstemperaturen er det et brugbart materiale til nogle elektriske og elektroniske komponenter som f.eks. stik, klemmer og jordingselementer. På grund af dets ledningsevne, styrke og korrosionsbestandighed er det nyttigt i produktionen af holdbare, langtidsholdbare elektriske komponenter.

6. Fremragende overfladefinish og belægningskompatibilitet

Især overfladefinishen på de produkter, der fremstilles af Zamak 3-legeringen, er en af hovedårsagerne til, at denne type legering er så almindeligt anvendt i trykstøbning. Flere efterbehandlingsprocesser understøttes af legeringen, f.eks:

Galvanisering: Dekorative og beskyttende belægninger som krom-, nikkel- og guldbelægning
Pulverlakering: Giver en holdbar og korrosionsbestandig finish.
Maling og polering: Forbedrer den æstetiske virkning af forbrugsvarer og pyntegenstande.

Mekaniske egenskaber for Zamak 3-legeringen

Eksterne kræfter, der påføres et materiale, bestemmer de mekaniske egenskaber. Evalueringen af Zamak 3-legeringens ydeevne afhænger i høj grad af disse væsentlige egenskaber. De vigtigste mekaniske egenskaber, der findes i Zamak 3-legeringen, består af:

Under forskellige belastningsforhold viser Zamak 3 sin modstandsdygtighed over for deformation på grund af sine mekaniske egenskaber. Den ultimative trækstyrke på 283 MPa i Zamak 3 gør den velegnet til fremstilling af komponenter, der har brug for både styrke og duktilitet. Legeringen udviser høj strukturel integritet, da den har en flydespænding på 221 MPa og en forskydningsstyrke på 214 MPa, hvilket muliggør brug i krævende spændingsbærende applikationer.

Fysiske egenskaber for Zamak 3-legeringen

Udtrykket fysiske egenskaber henviser til materialets iboende egenskaber, såsom densitet, varmeledningsevne, elektriske egenskaber osv. Disse egenskaber er meget vigtige, når man designer komponenter, der skal kunne tåle specifikke miljøforhold eller arbejde under skiftende temperaturer. Alt, hvad der er vigtigt ved Zamak 3-legeringen, kan opsummeres som følger:

Zamak 3-legeringen kan nemt støbes på grund af dens relativt lave smeltepunkt på 384 °C. På grund af det lave smeltepunkt har den en enestående varmeledningsevne på 113 W/mK og kan derfor effektivt overføre varme. Desuden har Zamak 3 en meget god massefylde på 6,6 g/cm³, hvilket gør dele fremstillet af Zamak 3 lette og også i stand til at modstå betydelig mekanisk belastning.

Zamak 3-legeringen har en sammenlignelig elektrisk resistivitet på 6,37 μΩ-cm; derfor er denne legering moderat og kan bruges i nogle af de elektroniske anvendelser som stik og andre elektriske komponenter. Dimensionsstabilitet for temperaturvariationer opstår, da den termiske udvidelseskoefficient er relativt lav. Den specifikke varmekapacitet på 419 J/kg°C indikerer også, at den kan absorbere og lagre noget varme, før der sker en temperaturændring, hvilket er nyttigt i komponenter, der kræver temperatursvingninger.

Hvorfor er Zamak 3 den mest almindelige zinklegering? 

Zamak 3 zinklegering er blandt de mest anvendte Zamak-legeringer på grund af dens gode balanceegenskaber, økonomiske pris og nemme støbning. På grund af disse egenskaber er det en foretrukken legering frem for andre Zamak-legeringer, såsom Zamak 5 og Zamak 7.

Lavere omkostninger - Mindre kobberindhold sammenlignet med Zamak 5 vil gøre fremstillingen meget billigere uden at skade de vigtigste funktionelle egenskaber.
Bedre flydendehed - Det er mere flydende end Zamak 5, hvilket giver bedre formfyldning og lettere finish for Gregary-produkter.
Gode mekaniske egenskaber - Styrken og holdbarheden af en Zamak 3-legering er mere stabil end Zamak 7.
På grund af disse fordele anvendes zamak 3-støbning i vid udstrækning i bildele, møbelfittings, elektronik og forbrugerprodukter.

Zamak 3 vs. Zamak 5

Forskelle i sammensætning

Zamak 3 og Zamak 5 anses for at være zinkbaserede legeringer med aluminium, magnesium og kobber i varierende mængder, men deres sammensætning varierer en smule. Zamak 3 består af ca. 96% zink, 3,5-4% aluminium, 0,03-0,06% magnesium og kun 0,25% kobber. Zamak 5 er dog stærkere, men lidt mindre duktil, fordi den indeholder 0,75-1,2% kobber. Zamak 5-legeringen indeholder mere kobber, hvilket gør dens hårdhed og trækstyrke højere end Zamak 4-legeringen, men dens korrosionsbestandighed er lavere.

Mekaniske egenskaber

Zamak 3-legeringen er også kendt for at have bedre duktilitet og slagfasthed, og derfor er den ideel til anvendelser, der kræver fleksibilitet og præcision. Zamak 5 har større trækstyrke (317 MPa mod 283 MPa for Zamak 3) og større hårdhed (90 Brinell mod 82 Brinell for Zamak 3). Den er dog mindre langstrakt og dermed mere skør under belastning. Zamak 3-støbning giver bedre dimensionsstabilitet, mens Zamak 5-støbning er mere velegnet til tunge anvendelser.

Korrosionsbestandighed og støbbarhed

Fordi den modstår korrosion, er zinklegeringen Zamak 3 meget velegnet til anvendelse i miljøer med fugt. For det første har Zamak 5 lavere styrke og bedre slidstyrke, men den er mere tilbøjelig til at oxidere på grund af det højere kobberindhold i legeringen. Zamak 3-støbning er også lettere at forme til komplekse støbninger, mens Zamak 5 kan kræve yderligere bearbejdning.

Anvendelser

Bilbeklædning, elektriske komponenter, møbelbeslag og forbrugsvarer er områder, hvor præcision sammen med høj korrosionsbestandighed er vigtig, og derfor er Zamak 3 også meget brugt. Zamak 5 bruges ofte i beslag til biler, tandhjul, industrimaskiner samt mekaniske dele, hvor der kræves høj styrke og holdbarhed.

Hvorfor foretrækkes Zamak 3-legeringen til støbning?

Fremstilling med smeltet metal, der hældes i en form for at skabe præcise og komplekse komponenter, er trykstøbning. Årsagerne til at foretrække Zamanak 3-støbning i trykstøbningsindustrien er som følger:

1. Lavt smeltepunkt - Sammenlignet med zinklegeringen Zamak 3, som har et lavt smeltepunkt (ca. 385 °C), er det nemt og omkostningseffektivt at støbe.
2. Fluiditet - Denne egenskab er nødvendig og bidrager til, at den smeltede legering kan fylde komplicerede forme uden defekter og producere glatte og detaljerede støbegods.
3. Zamak 3 støbning - Støbning med minimal krympning bevarer den dimensionelle nøjagtighed og reducerer kravene til bearbejdning efter støbning.
4. Ensartethed i store produktionsserier - I forbindelse med en stor produktion foretrækker producenterne Zamak 3-legeringen, der sikrer ensartethed.
5. Muligheder for overfladebehandling - Zamak 3 (en støbning) kan færdiggøres ved hjælp af mange forskellige processer som galvanisering, pulverlakering eller maling.

Anvendelser af Zamak 3 zinklegering

Zamak 3 zinklegering har fremragende egenskaber, så Zamak 3 zinklegering bruges i stedet for mange andre legeringer i forskellige industrier, hvilket gør den til et grundlæggende materiale i moderne produktion. Nogle af de vigtigste anvendelser er som følger.

Bilindustrien

 Bilindustrien, der bruger Zamak 3-støbning så meget som muligt, fremstiller ting/komponenter som dørhåndtag, beslag, tandhjul og låsemekanismer. Legeringens styrke, dimensionsnøjagtighed og korrosionsbestandighed gør den til en velegnet legering, især til strukturelle og dekorative dele i køretøjer, der vil være meget pålidelige og holdbare i løbet af disse køretøjers livscyklus.

Elektricitet og elektronik

Det er meget udbredt i produktionen af elektriske stik, kontakter, elektriske huse og andre dele inden for elektronikområdet. På grund af de lave omkostninger, den mekaniske styrke og elektriske ledningsevne samt modstandsdygtigheden over for miljøfaktorer er det et førstevalg til holdbare og langtidsholdbare elektroniske enheder og elektriske systemer, og det har en moderat elektrisk ledningsevne.

Møbler og hardware 

Zamak 3-legeringen bruges ofte i møbelindustrien til dekorative beslag, låse, hængsler osv. Overfladefinishen er fremragende, og korrosionsbestandigheden giver en blank finish til hjælpemidler som dem, der giver en æstetisk appel og pålidelighed til døre, skuffer og skabe osv.

Legetøj og forbrugsvarer

Zamak 3-støbning giver mulighed for at fremstille mange former for legetøj af høj kvalitet og almindelige husholdningsartikler, pyntegenstande og funktionelle dele. Fordi den kan lave indviklede former, der ser glatte ud, er det en legering, der er god til at producere nye og sikre forbrugerprodukter.

Medicinsk 

Zamak 3 zinklegeringens dimensionsstabilitet, biokompatibilitet og korrosionsbestandighed gør det til et velegnet materiale til brug på visse former for medicinsk udstyr. Det er stærkt og stabilt, så det kan modstå mange anvendelser i sterile miljøer, f.eks. kirurgiske instrumenter, medicinske huse og overvågningsudstyr.

Forbrugerelektronik

Kabinetter til mobiltelefoner, kamerahuse og dele af tilbehør til mobiltelefoner fremstilles af Zamak 3-legering. Da det er let, stærkt og nemt at støbe, er det et fremragende materiale til at forme elektroniske kabinetter af høj kvalitet med hensyn til styrke og form.

Luft- og rumfartsindustrien 

Zamak 3 bruges måske ikke som en primær strukturel komponent i rumfartsindustrien, men den bruges under produktionen af disse dele som beslag, monteringer og fastgørelseselementer. Det gør, at legeringens styrke/vægt-forhold er en særlig fordel, når den skal fungere og samtidig minimere vægten.

Zamak 3 sammenlignet med andre zinklegeringer

Zamak 3-legeringen er den mest populære af Zamak-legeringerne, men Zamak 5 og Zamak 7 bruges også til industrielle formål. Zamak 3 zinklegering kan sammenlignes med dem på følgende måde:

Zamak 3-legeringen er den mest alsidige og udbredte legering til støbegods, fordi det er den mest alsidige legering med lidt højere styrke i Zamak 5 på grund af højere Cu-indhold.

Konklusion

I henhold til trykstøbningsmaterialer er Zamak 3 zinklegering et vidunderligt materiale over hele verden på grund af dets gode sejhed i en lav prisklasse. Det er korrosionsbestandigt, har en god støbeegenskab og er også mekanisk stabilt, og de fleste industrier betragter det som et foretrukket valg. Zamak 3-støbning bruges til alt fra bildele til forbrugsgoder, og det er fortsat en vigtig del af den moderne produktion. Zamak 3 Alloy er ganske pålidelig og effektiv, som en legering nu engang kan være. For eksempel skyldes den brede vifte af egenskaber og anvendelser af Zamak 3-legeringen, som er så udbredt i hele verden gennem trykstøbningsprocesser, dens fremragende dimensionsstabilitet, og derfor vil delen bevare sin form og ydeevne under belastning eller forskellige miljøpåvirkninger. På grund af sin høje nøjagtighed og langsigtede pålidelighed er den uvurderlig, hvis der er brug for præcisionskomponenter med høj nøjagtighed og langsigtet pålidelighed. Derudover er den billig, da komplekse former let kan skabes og vil opfylde designerens kvalitets- og budgetmål. Zamak 3 er i det hele taget et vigtigt råmateriale i moderne produktion og er en god løsning til høj effekt til en bred vifte af opgaver. I alle aspekter er Zamak 3-legeringen et uundværligt materiale til trykstøbning: Det kan være for at lave et meget komplekst design eller for at sikre, at vi har robuste og også funktionelle komponenter med gode priser, høje værdier samt pålidelighed. Det ses, at behovet fortsætter, og brugen forbliver i forskellige brancher.

Ofte stillede spørgsmål (FAQ)

1. Hvad består Zamak 3-legeringen af?

Zamak 3 er primært en 96%-zinklegering, men indeholder små mængder aluminium (3,5-4%), magnesium (0,03-0,06%) og kobber (0,25%). Den har meget gode mekaniske egenskaber, korrosionsbestandighed, støbbarhed, så at sige, og det er denne unikke sammensætning, der gør den.

2. Hvad bruges Zamak 3-legeringen til?

Trykstøbningsindustrien bruger Zamak 3-legeringen til at fremstille komponenter af høj kvalitet. Blandt de almindelige anvendelser er bildele, elektriske huse, møbelfittings og forbrugsvarer. Præcision er dens vigtigste egenskab til at skabe komplekse former.

3. Hvad er årsagen til, at Zamak 3 er blevet accepteret til trykstøbning?

Zamak 3 bruges på grund af sin fremragende støbbarhed og dimensionsstabilitet. Det smelter ved en lav temperatur (ca. 385 °C), hvilket gør det lettere at støbe komplekse former; og det er stabilt ved spændinger, hvilket betyder, at det er meget pålideligt til brug som præcisionskomponent.

4. Er Zamak 3 korrosionsbestandig?

Zamak 3-legeringen er meget korrosionsbestandig på grund af aluminium og magnesium i dens sammensætning. Den er derfor velegnet til udendørs og barske miljøanvendelser, hvor oxidations- og korrosionsbestandighed er meget vigtig.

5. Er Zamak 3-legeringen let at genbruge?

Zamak 3-legeringen kan genbruges og genanvendes i produktionsprocessen uden at miste sine egenskaber, så den er genanvendelig. Genbrug af Zamak-legeringer hjælper med at reducere affald, reducere produktionsomkostninger og forbedre fremstillingsprocessen.