Átfogó útmutató a Zamak 3 és alkalmazásaihoz

A Zamac ötvözetek közül a Zamak 3 a legnépszerűbb a kiegyensúlyozott szilárdság, tartósság és könnyű önthetőség miatt. Ennek az ötvözetnek a cink a fő összetevője, amely kis mennyiségben tartalmaz alumíniumot (3,5 -4%), magnéziumot (0,03 - 0,06%) és rezet (0,25%). Nagyon sajátos összetétele miatt ez a minta mechanikailag stabilabb, kevésbé hajlamos a korrózióra, és képes pontosabban megtartani a méreteket. A zamak a cinkből álló ötvözetek egy csoportja, amelyeket széles körben használnak a gyártásban, mivel jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek és megfizethetőek is. A német Zink (cink), Alumínium, Magnézium és Kopper (réz) szavakból származik, és a kifejezést ezen elemek szimbólumainak neve követi: "Zamak". Az 1920-as években fejlesztették ki ezeket az ötvözeteket, és ma már alapvető szerepet játszanak a precíziós fémalkatrészeket igénylő iparágakban.

Ez az egyik fő előnye a Zamak 3 cinkötvözetnek, mivel az önthető. Alacsony olvadáspontja (kb. 385 °C) azt jelenti, hogy a bonyolult és részletes jellemzőkkel rendelkező alkatrészek viszonylag alacsony költségű gyártására használták. Az öntési folyamat befejeztével megőrizte folyékonyságát, hogy sima felületet biztosítson, amely nem igényel túlzott utókezelést. A Zamak 3 öntvénynek olyan jó teljesítménye van, hogy számos iparágban használják. Jelen van az autóipari alkatrészek, az elektromos házak, a hardverek és a fogyasztási cikkek többségében. Mivel az anyag korrózióálló és méretpontos, használata különösen alkalmas az olyan igényes alkalmazásokhoz, ahol hosszú távú megbízhatóságra van szükség.

Összességében, Zamak 3 ötvözet egy költséghatékony és sokoldalú anyag, amely továbbra is használatban maradt a modern gyártásban. A hozzá kapcsolódó szilárdság, tartósság, öntési hatékonyság kombinációja teszi a legkeresettebbé a minőségi fémalkatrésztől erősen függő iparágak számára.

Mi az a Zamak 3?

Cink, alumíniumot és magnéziumot tartalmazó cink-, cink- és rézalapú ötvözetként írható le. A zamak egy ötvözetcsalád, amelyet az 1920-as években találtak fel. A "Zamak" elnevezés a német expedíciókból (cink, alumínium és magnézium) plusz (kopper, vagy Cu) az anyag fő összetevőire utal.
A Zamak 3 (ASTM AG40A, Z33520 UNS) az egyik leggyakrabban használt cinkötvözet az öntvényiparban. A Zamak 3 kiváló mechanikai és fizikai tulajdonságairól ismert, és számos iparágban a legelterjedtebb választás. Ez az anyag kiváló önthetőséggel, méretstabilitással és tartóssággal rendelkezik, ami a precíziós alkatrészek gyártásához használt egyik legfontosabb anyaggá teszi.
A Zamak 3 cinkötvözetet jó mechanikai tulajdonságai és alacsony költségei miatt az összes Zamak ötvözet közül a legjobbnak tartják. Az egyik kiváló egyensúlyt kínál a keménység, az ütésállóság és a méretstabilitás között, így ez az egyik jó ipari alkalmazás.

A Zamak 3 ötvözet összetétele és tulajdonságai

Zamak 3 ötvözet összetétele

A Zamak 3 ötvözet alapja a cink, némi alumíniummal és különböző nyomfémekkel, amelyek különböző előnyös tulajdonságokat adnak hozzá. A Zamak 3 ötvözet összetételét úgy választották ki, hogy biztosítsa a szilárdságot, a tartósságot és a könnyű gyárthatóságot a nyomásos öntéshez. A Zamak 3 a következő kulcsfontosságú összetevőkből áll.

• Cink (Zn) - 96%
• Alumínium (Al) - 3.5% és 4% között
• Magnézium (Mg) - 0,03% és 0,06% között
• Réz (Cu) - 0.25%
• Vas (Fe) - 0,02%
• Nikkel (Ni) - 0.001%
• Ólom (Pb) - 0.003%
• Kadmium (Cd) - 0.003%
• Ón (Sn) - 0,001%
• Szilícium (Si) - 0,02%

Ezek kombinációjaként olyan ötvözetet alkotnak, amely nagyon kiváló mechanikai és fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, és a Zamak 3 nagyon népszerű az olyan ágazatokban, mint az autóipar, az elektronika és a gyártás.

A Zamak 3 ötvözet kémiai összetétele

A Zamak 3 ötvözet négy fő eleme a cink, az alumínium, a magnézium és a réz. Az ötvözet jellemzőit meghatározza és mechanikai tulajdonságait javítja az egyes elemek sajátos szerepének betöltése. A Zamak 3 cinkötvözet általában a következő tipikus összetételekkel kapható:

Cink (Zn) - 96%

A Zamak 3 ötvözet cinkből, mint alapfémből áll, kiváló korrózióállósággal, jó öntési tulajdonságokkal és megfizethetőséggel. Ezenkívül megkönnyíti a könnyű olvasztást és formázást, és tömegesen gyártható a nyomóöntvény-iparban.

Alumínium (Al) - 3.5% és 4% között

Az alumínium emellett növeli az ötvözet szilárdságát, keménységét és korrózióállóságát. Ezenkívül növeli az olvadt fém folyékonyságát, és ez lehetővé teszi, hogy a Zamak 3 öntéssel pontos és összetett formák készíthetők, sima felületkezeléssel.

Magnézium (Mg) - 0,03% és 0,06% között

A magnézium még kis mennyiségben is jelentősen javítja a mechanikai szilárdságot és az ütésállóságot a Zamak 3 cinkötvözetben. Ezenkívül az ötvözet öntése is stabilabbá és tartósabbá válik, mivel segít csökkenteni az oxidációt a folyamat során.

Réz (Cu) - 0.25%

Az ötvözet keménységét és szakítószilárdságát a réz növeli. A réz azonban nagyon alacsony százalékos arányban van jelen, hogy elkerüljük a Zamak 3 ötvözet túlzott ridegségét.

A Zamak 3 ötvözet legfontosabb tulajdonságai

A Zamak 3 cinkötvözet gondosan kiegyensúlyozott, hogy alkalmas legyen ipari alkalmazásra, mivel előnyös tulajdonságai közé tartoznak:

1. Nagy szilárdság és keménység

A Zamak 3 ötvözet jellemzői kiváló egyensúlyt teremtenek a szilárdság és a képlékenység között, amely alkalmas az ilyen típusú alkatrészekhez, amelyeknek mechanikai igénybevétel mellett is tartósnak kell lenniük. Szakítószilárdsága körülbelül 283 MPa (41 000 PSI), keménysége pedig 82 Brinell (HB). Ez a kombináció teszi kopás- és szakadásállóvá az olyan alkalmazásokban, mint az autóipar és a szerkezeti elemek.

2. Kiváló méretstabilitás

A Zamak 3 öntvény az egyik legértékesebb öntési tulajdonság a pontos méretek megtartásához még nagy igénybevétel mellett is. A Zamak 3 cinkötvözet eltér néhány más fémötvözettől, amelyek a hőmérséklet-ingadozással nagymértékben tágulnak vagy összehúzódnak. Ideálissá válik olyan alkalmazásokhoz, ahol a tűréshatároknak szűknek kell lenniük és az illeszkedésnek pontosnak kell lennie, mint például fogaskerekek, zárak és ipari gépalkatrészek.

3. Korrózióállóság

A Zamak 3 ötvözet a következőket tartalmazza alumínium és magnéziumot, amelyek további forrást biztosítanak az oxidációhoz és a környezeti korrózióhoz. A tiszta cink azonban idővel hajlamos a korrózióra, és a Zamak 3 cinkötvözet további elemei után a felületen korrózióálló réteg képződik. Ennek köszönhetően jól használható kültéri alkalmazásokhoz, autóipari alkatrészekhez és elektromos burkolatokhoz.

4. Kiváló önthetőség és folyékonyság

A Zamak 3 öntvény egyik legfontosabb jellemzője, hogy alacsony, körülbelül 385 °C-os (725 °F) olvadáspontja van. Ez egyszerű és olcsó gyártást tesz lehetővé. Igazán nagy folyékonysággal, alacsony hibák mellett önthetjük, és még mindig nagyon bonyolult formákat tölthetünk ki. Ez a tulajdonság nagyon előnyös az olyan iparágak számára, amelyek precíz és összetett formatervezést igényelnek, mint például a vevői elektronika, az orvosi eszközök és a díszítő hardverek.

5. Jó elektromos vezetőképesség

A Zamak 3 cinkötvözet elektromos vezetőképessége mérsékelt, de nem olyan vezetőképes, mint a réz vagy az alumínium. Párolgási hőmérséklete miatt ez egy életképes anyag egyes elektromos és elektronikus alkatrészek, például csatlakozók, csatlakozók és földelőelemek számára. Vezetőképessége, szilárdsága és korrózióállósága miatt hasznos tartós, hosszú élettartamú elektromos alkatrészek gyártásánál.

6. Kiváló felületkezelés és bevonat kompatibilitás

Különösen a Zamak 3 ötvözetből előállított termékek felületi felülete az egyik fő oka annak, hogy ezt a fajta ötvözetet olyan gyakran használják a nyomásos öntésben. Az ötvözet számos befejező eljárást támogat, mint például:

Galvanizálás: Dekoratív és védő bevonatok, mint például króm, nikkel és aranyozás
Porbevonat: Tartós és korrózióálló felületet biztosít.
Festés és polírozás: Fokozza a fogyasztási cikkek és dísztárgyak esztétikai vonzerejét.

A Zamak 3 ötvözet mechanikai tulajdonságai

Az anyagra ható külső erők határozzák meg a mechanikai tulajdonságokat. A Zamak 3 ötvözet teljesítményértékelése nagymértékben függ ezektől az alapvető tulajdonságoktól. A Zamak 3 ötvözet főbb mechanikai tulajdonságai a következők:

A Zamak 3 különböző igénybevételi körülmények között mechanikai tulajdonságainak köszönhetően ellenáll a deformációval szemben. A Zamak 3 283 MPa szakítószilárdsága alkalmassá teszi a szilárdságot és alakíthatóságot egyaránt igénylő alkatrészek gyártására. Az ötvözet nagy szerkezeti integritást mutat, mivel 221 MPa folyáshatárral és 214 MPa nyírószilárdsággal rendelkezik, ami lehetővé teszi a felhasználást igényes feszültségviselő alkalmazásokban.

A Zamak 3 ötvözet fizikai tulajdonságai

A fizikai tulajdonságok kifejezés az anyag saját tulajdonságaira utal, mint például a sűrűség, a hővezető képesség, az elektromos tulajdonságok stb. Olyan alkatrészek tervezésekor, amelyeknek különleges környezeti feltételeket kell elviselniük, vagy változó hőmérsékleten kell működniük, ezek a tulajdonságok nagyon fontosak. Mindaz, ami a Zamak 3 ötvözettel kapcsolatban fontos, a következőkben foglalható össze:

A Zamak 3 ötvözet viszonylag alacsony, 384 °C-os olvadáspontja miatt könnyen önthető. Alacsony olvadáspontja miatt kivételes, 113 W/mK hővezető képességgel rendelkezik, ezért hatékonyan képes a hő átadására. A Zamak 3 továbbá nagyon jó, 6,6 g/cm³ sűrűségű, így a Zamak 3-ból készült alkatrészek könnyűek, és jelentős mechanikai igénybevételnek is ellenállnak.

A Zamak 3 ötvözet hasonló, 6,37 μΩ-cm elektromos ellenállással rendelkezik; ezért ez az ötvözet mérsékelt, és felhasználható néhány elektronikus alkalmazásban, például csatlakozókban és más elektromos alkatrészekben. Méretstabilitás a hőmérséklet-változásokra fordul elő, mivel a hőtágulási együttható viszonylag alacsony. Ez a 419 J/kg°C fajlagos hőkapacitás azt is jelzi, hogy képes némi hőt elnyelni és tárolni, mielőtt hőmérsékletváltozás következne be, ami hasznos a hőmérséklet-ingadozást igénylő alkatrészeknél.

Miért a Zamak 3 a leggyakoribb cinkötvözet? 

A Zamak 3 cinkötvözet a leggyakrabban használt Zamak ötvözetek közé tartozik jó egyensúlyi tulajdonságai, gazdaságos ára és könnyű öntése miatt. Ezen tulajdonságai miatt ez az ötvözet előnyben részesül más Zamak ötvözetekkel, például a Zamak 5 és a Zamak 7 ötvözetekkel szemben.

Alacsonyabb költség - A Zamak 5-höz képest kisebb rézmennyiség sokkal olcsóbbá teszi a gyártást anélkül, hogy a kulcsfontosságú funkcionális tulajdonságok sérülnének.
Jobb folyékonyság - Jobb folyékonysággal rendelkezik, mint a Zamak 5, ami a Gregary termékeknél jobb szerszámkitöltést és könnyebb felületkezelést eredményez.
Jó mechanikai tulajdonságok - A Zamak 3 ötvözet szilárdsága és tartóssága stabilabb, mint a Zamak 7.
Ezen előnyök miatt a zamak 3 öntvényt széles körben használják autóalkatrészek, bútorszerelvények, elektronikai és fogyasztási cikkek gyártásában.

Zamak 3 vs. Zamak 5

Összetételbeli különbségek

A Zamak 3 és a Zamak 5 cinkalapú ötvözetnek tekinthető, amely különböző mennyiségben tartalmaz alumíniumot, magnéziumot és rezet, de összetételük kissé eltérő. A Zamak 3 körülbelül 96% cinkből, 3,5-4% alumíniumból, 0,03-0,06% magnéziumból és mindössze 0,25% rézből áll. A Zamak 5 azonban erősebb, de valamivel kevésbé képlékeny, mivel 0,75-1,2% rezet tartalmaz. A Zamak 5 ötvözet fokozottan tartalmaz rezet, ami miatt keménysége és szakítószilárdsága nagyobb, mint a Zamak 4 ötvözeté, de korrózióállósága alacsonyabb.

Mechanikai tulajdonságok

A Zamak 3 ötvözetről az is ismert, hogy jobb képlékenységgel és ütésállósággal rendelkezik, ezért ideális a rugalmasságot és pontosságot igénylő alkalmazásokhoz. A Zamak 5 esetében nagyobb a szakítószilárdság (317 MPa a Zamak 3 esetében 283 MPa) és a keménység (90 Brinell a Zamak 3 esetében 82 Brinell). Ugyanakkor kevésbé nyúlékony, és így terhelés hatására törékenyebb. A Zamak 3 öntvény jobb méretstabilitást biztosít, míg a Zamak 5 öntvény alkalmasabb a nagy igénybevételű alkalmazásokhoz.

Korrózióállóság és önthetőség

Mivel ellenáll a korróziónak, a Zamak 3 cinkötvözet nagyon alkalmas a nedvességgel terhelt környezetben való alkalmazásra. Először is, a Zamak 5 alacsonyabb szilárdsággal és jobb kopásállósággal rendelkezik, azonban az ötvözet magasabb réztartalma miatt hajlamosabb az oxidációra. A Zamak 3 öntvényt emellett könnyebb összetett öntvényekbe önteni, míg a Zamak 5 további megmunkálást igényelhet.

Alkalmazások

Az autóipari burkolatok, az elektromos alkatrészek, a bútorszerelvények és a fogyasztási cikkek azok a területek, ahol a pontosság és a magas korrózióállóság mellett fontos, és ezért a Zamak 3-at is széles körben használják. A Zamak 5-öt gyakran használják autóipari konzolokban, fogaskerekekben, ipari gépekben, valamint olyan mechanikus alkatrészekben, ahol nagy szilárdságra és tartósságra van szükség.

Miért a Zamak 3 ötvözetet részesítik előnyben az öntéshez?

Az olvadt fémet öntik egy formába, hogy pontos és összetett alkatrészeket hozzanak létre, ez az öntvénygyártás. A Zamanak 3 öntés előnyben részesítésének okai a következők:

1. Alacsony olvadáspont - A Zamak 3 cinkötvözethez képest, amelynek olvadáspontja alacsony (kb. 385 °C), az öntés egyszerű és költséghatékony.
2. Folyékonyság - Ez a tulajdonság szükséges és hozzájárul ahhoz, hogy az olvadt ötvözet hiba nélkül töltse ki a bonyolult formákat, sima és részletes öntvényeket készítve.
3. Zamak 3 öntés - a minimális zsugorodással történő öntés megőrzi a méretpontosságot, csökkentve az utólagos öntés megmunkálási követelményeit.
4. Egyenletesség a nagy sorozatgyártásnál - A gyártók nagy sorozatgyártás esetén a Zamak 3 ötvözetet részesítik előnyben, amely biztosítja az állandóságot.
5. Felületkikészítési lehetőségek - A Zamak 3 (öntvény) számos különböző eljárással, például galvanizálással, porszórással vagy festéssel fejezhető be.

A Zamak 3 cinkötvözet alkalmazásai

A Zamak 3 cinkötvözet kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, ezért a Zamak 3 cinkötvözetet számos más ötvözet helyett használják a különböző iparágakban, ami a modern gyártás alapanyagává teszi. A legfontosabb alkalmazások közül néhány a következő.

Autóipar

 Az autóipar, amely a Zamak 3 öntvényt a lehető legnagyobb mértékben használja, olyan dolgokat/alkatrészeket készít, mint ajtókilincsek, konzolok, fogaskerekek és zárszerkezetek. Az ötvözet szilárdsága, méretpontossága és korrózióállósága miatt különösen a járművek szerkezeti és díszítő alkatrészeinek gyártására alkalmas ötvözet, amely a járművek életciklusa során rendkívül megbízható és tartós lesz.

Elektromos és elektronikai

Széles körben megtalálható az elektromos csatlakozók, kapcsolók, elektromos házak és egyéb alkatrészek gyártásában az elektronika területén. Alacsony ára, mechanikai szilárdsága és elektromos vezetőképessége, valamint a környezeti tényezőkkel szembeni ellenálló képessége miatt a tartós és hosszú élettartamú elektronikus eszközök és elektromos rendszerek egyik legjobb választása, és mérsékelt elektromos vezetőképességgel rendelkezik.

Bútorok és hardverek 

A Zamak 3 ötvözetet gyakran használják a bútoriparban dekoratív hardverekhez, zárakhoz, zsanérokhoz, stb. A felületkezelés kiváló, és a korrózióállóság fényes felületet ad az olyan segédeszközöknek, amelyek esztétikus megjelenést és megbízhatóságot biztosítanak az ajtók, fiókok és szekrények stb. számára.

Játékok és fogyasztási cikkek

A Zamak 3 öntvény számos kiváló minőségű játék és mindennapi, hétköznapi háztartási cikk, dísztárgy és funkcionális alkatrész gyártását kínálja. Mivel képes bonyolult formákat készíteni, amelyek sima felületűnek tűnnek, ez egy olyan ötvözet, amely jó a gyártáshoz, valamint az új megjelenésű és biztonságos fogyasztói termékek előállításához.

Orvosi 

A Zamak 3 cinkötvözet méretstabilitása, biokompatibilitása és korrózióállósága miatt alkalmas anyag bizonyos orvosi eszközökön és berendezéseken való felhasználásra. Erős és stabil, így számos steril környezetben történő felhasználásnak is ellenáll, például sebészeti műszerek, orvosi házak és megfigyelőeszközök esetében.

Szórakoztató elektronika

A mobiltelefonok burkolata, a kameratest és a mobiltelefonok tartozékai is Zamak 3 ötvözetből készülnek. Mivel könnyű, erős és könnyen önthető, kiváló anyag a szilárdság és a forma szempontjából kiváló minőségű elektronikai burkolatok formázására.

Repülőgépipar 

A Zamak 3 nem használható elsődleges szerkezeti elemként a repülőgépiparban, de az ilyen alkatrészek gyártása során konzolként, rögzítőként és kötőelemként használják. Ez lehetővé teszi, hogy az ötvözet szilárdság/tömeg aránya különösen előnyös legyen a működés során, miközben a súlyt minimalizálja.

Zamak 3 összehasonlítva más cinkötvözetekkel

A Zamak 3 ötvözet a legnépszerűbb a Zamak ötvözetek között, de a Zamak 5 és a Zamak 7 is használatos az ipari alkalmazásokban. A Zamak 3 cinkötvözet a következőképpen hasonlítható össze velük:

A Zamak 3 ötvözet a legsokoldalúbb és legszélesebb körben használt ötvözet az öntvényekhez, mivel ez a legsokoldalúbb ötvözet, a magasabb Cu-tartalom miatt a Zamak 5-ben elérhető valamivel nagyobb szilárdsággal.

Következtetés

Az öntőanyagok szerint a Zamak 3 cinkötvözet a világ minden táján csodálatos anyag, mivel jó szívóssággal rendelkezik alacsony árkategóriában. Korrózióálló tulajdonsággal, örömteli öntési tulajdonsággal és mechanikailag is stabil, ezért a legtöbb iparág preferált választásnak tekinti. Az autóipari alkatrészektől a fogyasztási cikkekig használják a Zamak 3 öntvényt, és továbbra is fontos része a modern gyártásnak. A Zamak 3 ötvözet meglehetősen megbízható és hatékony, ahogy egy ötvözet lehet. Például a világszerte oly széles körben használt Zamak 3 ötvözet tulajdonságainak és alkalmazásainak széles skálája a nyomásos öntési eljárásokon keresztül a kiváló méretstabilitásának köszönhető, és így az alkatrész megtartja alakját és teljesítményét terhelés vagy különböző környezeti hatások alatt. Nagy pontossága és hosszú távú megbízhatósága miatt felbecsülhetetlen értékűnek bizonyul abban az esetben, ha nagy pontosságú és hosszú távú megbízhatóságú precíziós alkatrészekre van szükség. Emellett olcsó is, mivel összetett formák könnyen létrehozhatók, és megfelel a tervező minőségi és költségvetési céljainak. A Zamak 3 összességében a modern gyártás egyik fő alapanyaga, és jó megoldás a nagy teljesítményű feladatok széles skálájához. A Zamak 3 ötvözet minden szempontból nélkülözhetetlen anyag a szerszámöntéshez: Legyen szó egy rendkívül összetett konstrukció elkészítéséről, vagy arról, hogy stabil és egyben funkcionális alkatrészeket kapjunk jó áron, magas értékekkel, valamint megbízhatósággal. Látható, hogy az igény továbbra is fennáll, és a felhasználása továbbra is különböző iparágakban történik.

Gyakran ismételt kérdések (GYIK)

1. Miből áll a Zamak 3 ötvözet?

A Zamak 3 elsősorban 96% cinkötvözet, de kis mennyiségben tartalmaz alumíniumot (3,5-4%), magnéziumot (0,03-0,06%) és rezet (0,25%). Nagyon jó mechanikai tulajdonságokkal, korrózióállósággal, úgymond önthetőséggel rendelkezik, és ez az egyedi összetétel teszi azzá.

2. Mire használják a Zamak 3 ötvözetet?

Az öntőipar a Zamak 3 ötvözetet kiváló minőségű alkatrészek gyártásához használja. A leggyakoribb alkalmazások közé tartoznak az autóipari alkatrészek, elektromos házak, bútorszerelvények és fogyasztási cikkek. A precizitás a legfőbb jellemzője az összetett formák létrehozásában.

3. Mi az oka annak, hogy a Zamak 3-at elfogadják a szerszámöntésben?

A Zamak 3-at a kiváló önthetőség és méretstabilitás miatt használják. Alacsony hőmérsékleten olvad (kb. 385°C), ami megkönnyíti az összetett formákba való öntést; és stabil a feszültségeknél, ami azt jelenti, hogy rendkívül megbízhatóan használható precíziós alkatrészként.

4. A Zamak 3 korrózióálló?

A Zamak 3 ötvözet minden bizonnyal rendkívül korrózióálló, mivel összetételében alumínium és magnézium található. Így alkalmas kültéri és zord környezeti alkalmazásokhoz, ahol az oxidációs és korrózióállóság nagyon fontos.

5. A Zamak 3 ötvözet könnyen újrahasznosítható?

A Zamak 3 ötvözet újrahasznosítható és újrafelhasználható a gyártási folyamat során anélkül, hogy elveszítené tulajdonságait, tehát újrahasznosítható. A Zamak ötvözetek újrahasznosítása segít csökkenteni a hulladékot, csökkenti a gyártási költségeket és javítja a gyártási folyamatot.