Um guia abrangente para o Zamak 3 e suas aplicações

Entre as ligas de Zamac, a Zamak 3 é a mais popular devido à sua resistência bem equilibrada, durabilidade e facilidade de fundição. O zinco é o principal componente dessa liga, que contém pequenas quantidades de alumínio (3,5 -4%), magnésio (0,03 - 0,06%) e cobre (0,25%). Devido à sua composição muito específica, essa amostra é mecanicamente mais estável, menos propensa à corrosão e capaz de reter as dimensões com mais precisão. Zamak é um grupo de ligas compostas de zinco, amplamente utilizadas na fabricação por terem boas propriedades mecânicas e serem acessíveis. É derivado das palavras alemãs Zink (zinco), Alumínio, Magnésio e Kopper (cobre) e o termo é seguido pelo nome dos símbolos desses elementos: "Zamak". Na década de 1920, essas ligas foram desenvolvidas e, atualmente, são básicas em setores que exigem componentes metálicos de precisão.

Essa é uma das principais vantagens da liga de zinco Zamak 3, pois ela pode ser fundida sob pressão. O baixo ponto de fusão (cerca de 385°C) significa que ela foi usada para a fabricação de peças de custo relativamente baixo com características intrincadas e detalhadas. Quando o processo de fundição é concluído, ele mantém sua fluidez para proporcionar acabamentos de superfície suaves que não exigem tratamento pós-produção excessivo. A fundição de Zamak 3 tem um desempenho tão bom que é usada em muitos setores. Ele está presente na maioria dos componentes automotivos, caixas elétricas, ferragens e bens de consumo. Como o material é resistente à corrosão e dimensionalmente preciso, seu uso é particularmente apropriado para aplicações exigentes em que se requer confiabilidade a longo prazo.

Em geral, Zamak A liga 3 é um material econômico e versátil que continua a ser usado na fabricação moderna. A combinação de resistência, durabilidade e eficiência de fundição associada a ela faz com que seja mais procurada pelos setores que dependem muito de componentes metálicos de qualidade.

O que é o Zamak 3?

Pode ser descrita como uma liga de zinco à base de zinco, composta de zinco, alumínio e magnésio, com cobre. Zamak é uma família de ligas que foi inventada na década de 1920. O nome "Zamak" é baseado em expedições alemãs (Zink, Aluminium e Magnesium) mais (Kopper ou Cu) para os principais componentes do material.
O Zamak 3 (também especificado como ASTM AG40A, Z33520 UNS) é uma das ligas de zinco mais comumente usadas no setor de fundição sob pressão. O Zamak 3 é conhecido por suas excelentes propriedades mecânicas e físicas e é a escolha preferida de muitos setores em todas as áreas. Esse material tem excelente capacidade de fundição, estabilidade dimensional e durabilidade, o que o torna um dos principais materiais usados na fabricação de peças de precisão.
A liga de zinco Zamak 3 é considerada uma das melhores entre todas as ligas de Zamak devido às suas boas propriedades mecânicas e ao baixo custo. Ela oferece um excelente equilíbrio entre dureza, resistência ao impacto e estabilidade dimensional, o que a torna uma boa aplicação industrial.

Composição e propriedades da liga Zamak 3

Composição da liga Zamak 3

A liga Zamak 3 é baseada em zinco com um pouco de alumínio e vários traços de metais, acrescentando diferentes propriedades benéficas. A composição da liga Zamak 3 foi escolhida para proporcionar resistência, durabilidade e facilidade de fabricação de fundição sob pressão. O Zamak 3 consiste nos seguintes componentes principais.

• Zinco (Zn) - 96%
• Alumínio (Al) - 3,5% a 4%
• Magnésio (Mg) - 0,03% a 0,06%
• Cobre (Cu) - 0,25%
• Ferro (Fe) - 0,02%
• Níquel (Ni) - 0,001%
• Chumbo (Pb) - 0,003%
• Cádmio (Cd) - 0,003%
• Estanho (Sn) - 0,001%
• Silício (Si) - 0,02%

Eles funcionam como uma combinação para formar uma liga que apresenta excelentes propriedades mecânicas e físicas, e o Zamak 3 é muito popular em setores como o automotivo, o eletrônico e para fins de fabricação.

Composição química da liga Zamak 3

Os quatro elementos principais da liga Zamak 3 são zinco, alumínio, magnésio e cobre. As características da liga são definidas e suas propriedades mecânicas são aprimoradas por cada elemento que desempenha um papel específico. A liga de zinco Zamak 3 está normalmente disponível com composições típicas compostas de:

Zinco (Zn) - 96%

A liga Zamak 3 consiste em zinco como metal base com excelente resistência à corrosão, boas propriedades de fundição e preço acessível. Além disso, ela facilita a fusão e a moldagem e pode ser produzida em massa no setor de fundição sob pressão.

Alumínio (Al) - 3,5% a 4%

O alumínio também aumenta a força, a dureza e a resistência à corrosão da liga. Além disso, ele aumenta a fluidez do metal fundido, o que permite que a fundição Zamak 3 produza formas precisas e complexas com um acabamento suave.

Magnésio (Mg) - 0,03% a 0,06%

O magnésio proporciona uma melhora significativa na força mecânica e na resistência ao impacto, mesmo em pequenas quantidades na liga de zinco Zamak 3. Além disso, a fundição da liga também se torna mais estável e durável, pois ajuda a reduzir a oxidação durante esse processo.

Cobre (Cu) - 0,25%

A dureza e a resistência à tração da liga são aumentadas pelo cobre. Porém, ele é mantido em uma porcentagem muito baixa para evitar a fragilidade excessiva da liga Zamak 3.

Principais propriedades da liga Zamak 3

A liga de zinco Zamak 3 é cuidadosamente balanceada para torná-la uma aplicação industrial adequada devido às suas propriedades vantajosas, que incluem:

1. Alta resistência e dureza

As características da liga Zamak 3 produzem um excelente equilíbrio entre resistência e ductilidade, adequado para esses tipos de componentes, que exigem durabilidade sob estresse mecânico. Ela tem resistência à tração de aproximadamente 283 MPa (41.000 PSI) e uma classificação de dureza de 82 Brinell (HB). Essa combinação o torna resistente ao desgaste e à ruptura para aplicações como componentes automotivos e estruturais.

2. Excelente estabilidade dimensional

A fundição de Zamak 3 é uma das características de fundição mais valiosas para manter dimensões precisas, mesmo em condições de alta tensão. A liga de zinco Zamak 3 é diferente de outras ligas metálicas que se expandem ou contraem muito com a flutuação de temperatura. Ela é ideal para aplicações em que as tolerâncias devem ser estreitas e o ajuste deve ser exato, como engrenagens, fechaduras e peças de maquinário industrial.

3. Resistência à corrosão

A liga Zamak 3 contém alumínio e magnésio, que fornecem uma fonte adicional de oxidação e corrosão ambiental. O zinco puro, entretanto, é propenso à corrosão com o tempo, e uma camada resistente à corrosão é formada na superfície após os elementos adicionais da liga de zinco Zamak 3. Por isso, ela é boa para aplicações externas, componentes automotivos e gabinetes elétricos.

4. Fluidez e capacidade de moldagem superiores

Uma das características mais importantes da fundição de Zamak 3 é a capacidade de ter um ponto de fusão baixo, de cerca de 385 °C ou 725 °F. Isso permite uma fabricação fácil e econômica. Você pode fundir esse material com fluidez realmente alta, com poucos defeitos e ainda preencher moldes realmente complexos. Essa propriedade é muito vantajosa para os setores que precisam de designs precisos e complexos, como eletrônicos para clientes, dispositivos médicos e ferragens decorativas.

5. Boa condutividade elétrica

A liga de zinco Zamak 3 é moderada em sua condutividade elétrica, embora não seja tão condutora quanto o cobre ou o alumínio. Devido à sua temperatura de vaporização, esse é um material viável para alguns componentes elétricos e eletrônicos, como conectores, terminais e elementos de aterramento. Devido à sua condutividade, força e resistência à corrosão, ela é útil na produção de componentes elétricos duráveis e de longa duração.

6. Excelente acabamento de superfície e compatibilidade de revestimento

Particularmente, o acabamento da superfície dos produtos produzidos pela liga Zamak 3 é uma das principais razões pelas quais esse tipo de liga é tão comumente utilizado na fundição sob pressão. Vários processos de acabamento são suportados pela liga, tais como:

Galvanoplastia: Revestimentos decorativos e protetores, como cromo, níquel e revestimento de ouro
Revestimento em pó: Proporciona um acabamento durável e resistente à corrosão.
Pintura e polimento: Aprimora o apelo estético de bens de consumo e itens decorativos.

Propriedades mecânicas da liga Zamak 3

As forças externas aplicadas a um material determinarão as propriedades mecânicas. A avaliação do desempenho da liga Zamak 3 depende muito dessas propriedades essenciais. As principais propriedades mecânicas encontradas na liga Zamak 3 consistem em:

Sob diferentes condições de estresse, o Zamak 3 demonstra sua resistência à deformação devido às suas propriedades mecânicas. A resistência máxima à tração de 283 MPa do Zamak 3 o torna adequado para a produção de componentes que precisam de resistência e ductilidade. A liga demonstra alta integridade estrutural, pois possui resistência ao escoamento de 221 MPa e resistência ao cisalhamento de 214 MPa, o que permite o uso em aplicações exigentes de suporte de tensão.

Propriedades físicas da liga Zamak 3

O termo propriedades físicas refere-se às características intrínsecas do material, como densidade, condutividade térmica, propriedades elétricas etc. Ao projetar componentes que precisam suportar condições ambientais específicas ou trabalhar sob temperaturas variáveis, essas propriedades são muito importantes. Tudo o que é importante sobre a liga Zamak 3 pode ser resumido da seguinte forma:

A liga Zamak 3 pode ser facilmente fundida devido ao seu ponto de fusão relativamente baixo, 384°C. Devido ao seu baixo ponto de fusão, ela tem uma condutividade térmica excepcional de 113 W/mK e, portanto, pode transferir calor com eficiência. Além disso, a densidade do Zamak 3 é muito boa, de 6,6 g/cm³, o que torna as peças feitas de Zamak 3 leves e também capazes de suportar estresse mecânico significativo.

A liga Zamak 3 tem uma resistividade elétrica comparável de 6,37 μΩ-cm; portanto, essa liga é moderada e pode ser utilizada em algumas das aplicações eletrônicas, como conectores e outros componentes elétricos. A estabilidade dimensional para variações de temperatura ocorre porque o coeficiente de expansão térmica é relativamente baixo. Essa capacidade de calor específica de 419 J/kg°C também indica que ela pode absorver e armazenar algum calor antes que ocorra uma mudança de temperatura, o que é útil em componentes que exigem flutuações de temperatura.

Por que o Zamak 3 é a liga de zinco mais comum? 

A liga de zinco Zamak 3 está entre as ligas de Zamak mais usadas devido às suas boas propriedades de equilíbrio, preço econômico e facilidade de fundição. Devido a essas características, é uma liga preferida em relação a outras ligas de Zamak, como Zamak 5 e Zamak 7.

Menor custo - A menor quantidade de cobre em comparação com o Zamak 5 tornará a fabricação muito mais barata sem prejudicar as principais propriedades funcionais.
Melhor fluidez - Ele tem melhor fluidez do que o Zamak 5, o que resulta em melhor preenchimento do molde e acabamentos mais fáceis para os produtos Gregary.
Boas propriedades mecânicas - A resistência e a durabilidade de uma liga Zamak 3 são mais estáveis do que a Zamak 7.
Devido a essas vantagens, a fundição de zamak 3 é amplamente utilizada em peças de automóveis, acessórios para móveis, eletrônicos e produtos de consumo.

Zamak 3 vs. Zamak 5

Diferenças de composição

O Zamak 3 e o Zamak 5 são considerados ligas à base de zinco com alumínio, magnésio e cobre em quantidades variáveis, mas sua composição varia ligeiramente. O Zamak 3 consiste em aproximadamente 96% de zinco, 3,5-4% de alumínio, 0,03-0,06% de magnésio e apenas 0,25% de cobre. Entretanto, o Zamak 5 é mais forte, mas um pouco menos dúctil, pois contém 0,75-1,2% de cobre. A liga Zamak 5 inclui mais cobre, o que faz com que sua dureza e resistência à tração sejam maiores do que as da liga Zamak 4, mas sua resistência à corrosão é menor.

Propriedades mecânicas

A liga Zamak 3 também é conhecida por ter melhor ductilidade e resistência ao impacto e, portanto, é ideal para aplicações que exigem flexibilidade e precisão. No Zamak 5, há uma maior resistência à tração (317 MPa vs. 283 MPa para o Zamak 3) e maior dureza (90 Brinell vs. 82 Brinell para o Zamak 3). No entanto, ele é menos alongado e, portanto, mais frágil sob tensão. A fundição de Zamak 3 proporcionará melhor estabilidade dimensional, enquanto a fundição de Zamak 5 é mais apropriada para aplicações pesadas.

Resistência à corrosão e capacidade de fundição

Por ser resistente à corrosão, a liga de zinco Zamak 3 é muito adequada para aplicação em ambientes com umidade. Em primeiro lugar, o Zamak 5 tem menor resistência e melhor resistência ao desgaste, mas é mais propenso à oxidação devido ao maior teor de cobre na liga. A fundição do Zamak 3 também é mais fácil de ser moldada em moldes complexos, enquanto o Zamak 5 pode exigir usinagem adicional.

Aplicativos

Acabamentos automotivos, componentes elétricos, acessórios para móveis e bens de consumo são as áreas em que a precisão e a alta resistência à corrosão são importantes, razão pela qual o Zamak 3 também é amplamente utilizado. O Zamak 5 é comumente usado em suportes automotivos, engrenagens, maquinário industrial, bem como em peças mecânicas que exigem alta resistência e durabilidade.

Por que a liga Zamak 3 é a preferida para fundição?

A fabricação com metal fundido derramado em um molde para criar componentes precisos e complexos é a fundição sob pressão. Os motivos para preferir a fundição Zamanak 3 no setor de fundição sob pressão são os seguintes:

1. Baixo ponto de fusão - Em comparação com a liga de zinco Zamak 3, que tem um ponto de fusão baixo (aproximadamente 385 °C), a fundição é fácil e econômica.
2. Fluidez - Essa propriedade é necessária e contribui para que a liga fundida preencha moldes complexos sem defeitos, produzindo peças fundidas suaves e detalhadas.
3. Fundição de Zamak 3 - A fundição com encolhimento mínimo mantém a precisão dimensional, reduzindo os requisitos de usinagem da pós-fundição.
4. Uniformidade em grandes séries de produção - Para fins de uma grande produção, os fabricantes preferem a liga Zamak 3, que garante a consistência.
5. Opções de acabamento de superfície - O Zamak 3 (uma fundição) pode receber acabamento usando vários processos diferentes, como galvanoplastia, revestimento em pó ou pintura.

Aplicações da liga de zinco Zamak 3

A liga de zinco Zamak 3 apresenta excelentes propriedades, de modo que a liga de zinco Zamak 3 é usada no lugar de muitas outras ligas em vários setores, o que a torna um material básico na fabricação moderna. Algumas das principais aplicações são as seguintes.

Setor automotivo

 O setor automotivo, que utiliza a fundição de Zamak 3 tanto quanto possível, está fabricando itens/componentes como maçanetas, suportes, engrenagens e mecanismos de trava. A força, a precisão dimensional e a resistência à corrosão da liga fazem dela uma liga adequada especialmente para peças estruturais e decorativas em veículos que serão altamente confiáveis e duráveis durante os ciclos de vida desses veículos.

Elétrica e eletrônica

É amplamente encontrado na produção de conectores elétricos, interruptores, caixas elétricas e outras peças na área eletrônica. Devido ao seu baixo custo, à sua resistência mecânica e condutividade elétrica e à sua resistência a fatores ambientais, é a melhor opção para dispositivos eletrônicos e sistemas elétricos duráveis e de longa duração e tem condutividade elétrica moderada.

Móveis e ferragens 

A liga Zamak 3 é comumente usada no setor moveleiro para ferragens decorativas, fechaduras, dobradiças, etc. O acabamento da superfície é excelente e a resistência à corrosão dá um acabamento brilhante a acessórios como os que proporcionam apelo estético e confiabilidade a portas, gavetas e armários, etc.

Brinquedos e bens de consumo

A fundição de Zamak 3 oferece a produção de muitos brinquedos de alta qualidade e itens domésticos comuns do cotidiano, objetos decorativos e peças funcionais. Como pode produzir formas complexas com acabamentos suaves, essa liga é boa para a produção de produtos de consumo seguros e de aparência nova.

Médico 

A estabilidade dimensional, a biocompatibilidade e a resistência à corrosão da liga de zinco Zamak 3 fazem dela um material adequado para uso em determinados dispositivos e equipamentos médicos. É forte e estável, de modo que pode resistir a vários usos em ambientes estéreis, por exemplo, instrumentos cirúrgicos, carcaças médicas e dispositivos de monitoramento.

Eletrônicos de consumo

A carcaça de telefones celulares, o corpo da câmera e também partes de acessórios para telefones celulares são fabricados com a liga Zamak 3. Por ser leve, resistente e fácil de fundir, é um excelente material para moldar invólucros eletrônicos de alta qualidade em termos de resistência e forma.

Indústria aeroespacial 

O Zamak 3 pode não ser usado como componente estrutural primário no setor aeroespacial, mas é usado durante a produção dessas peças como suportes, montagens e fixadores. Isso permite que a relação entre resistência e peso da liga seja uma vantagem especial ao funcionar enquanto minimiza o peso.

Zamak 3 comparado a outras ligas de zinco

A liga Zamak 3 é a mais popular entre as ligas Zamak, mas a Zamak 5 e a Zamak 7 também estão sendo usadas em aplicações industriais. A liga de zinco Zamak 3 se compara a elas da seguinte forma:

A liga Zamak 3 é a mais versátil e amplamente utilizada para fundições, pois é a liga mais versátil com resistência ligeiramente maior disponível no Zamak 5 devido ao maior teor de Cu.

Conclusão

De acordo com os materiais de fundição sob pressão, a liga de zinco Zamak 3 é um material maravilhoso em todo o mundo devido à sua boa resistência em uma faixa de preço baixa. Com propriedade de resistência à corrosão, propriedade de fundição encantadora e também mecanicamente estável, é considerada a escolha preferida pela maioria dos setores. De peças automotivas a bens de consumo, a fundição de Zamak 3 está sendo usada e continua a ser uma parte importante da fabricação moderna. A liga Zamak 3 é bastante confiável e eficiente, como uma liga pode ser. Por exemplo, a ampla gama de propriedades e aplicações da liga Zamak 3, que é tão amplamente utilizada em todo o mundo por meio de processos de fundição sob pressão, deve-se à sua excelente estabilidade dimensional e, portanto, a peça manterá sua forma e desempenho sob estresse ou diferentes influências ambientais. Devido à sua alta precisão e confiabilidade de longo prazo, ela se mostra inestimável no caso de componentes de precisão exigidos com alta precisão e confiabilidade de longo prazo. Além disso, é barato, pois formas complexas podem ser facilmente criadas e atenderão às metas de qualidade e orçamento do projetista. O Zamak 3, em geral, é uma das principais matérias-primas da fabricação moderna e é uma boa solução de alta potência para uma ampla gama de tarefas. Em todos os aspectos, a liga Zamak 3 é um material indispensável para a fundição sob pressão: Pode ser para fazer um projeto altamente complexo ou para garantir que tenhamos componentes robustos e funcionais com bons preços, altos valores e confiabilidade. Como se vê, a necessidade persiste e seu uso continua em vários setores.

Perguntas frequentes (FAQs)

1. Qual é a composição da liga Zamak 3?

O Zamak 3 é principalmente uma liga de zinco 96%, mas contém pequenas quantidades de alumínio (3,5-4%), magnésio (0,03-0,06%) e cobre (0,25%). Ele tem propriedades mecânicas muito boas, resistência à corrosão, capacidade de fundição, por assim dizer, e essa composição exclusiva é o que o torna um produto especial.

2. Para que é usada a liga Zamak 3?

O setor de fundição sob pressão utiliza a liga Zamak 3 para fabricar componentes de alta qualidade. Entre as aplicações comuns estão peças automotivas, caixas elétricas, acessórios para móveis e bens de consumo. A precisão é sua principal característica na criação de formas complexas.

3. Qual é o motivo pelo qual o Zamak 3 é aceito na fundição sob pressão?

O Zamak 3 é usado devido à excelente capacidade de fundição e estabilidade dimensional. Ele derrete em uma temperatura baixa (cerca de 385 °C), o que facilita a fundição em formas complexas, e é estável em tensões, o que significa que é altamente confiável para uso como componente de precisão.

4. O Zamak 3 é resistente à corrosão?

A liga Zamak 3 é certamente muito resistente à corrosão devido à existência de alumínio e magnésio em sua composição. Portanto, ela é adequada para aplicações externas e em ambientes agressivos, onde a resistência à oxidação e à corrosão é muito importante.

5. A liga Zamak 3 é facilmente reciclada?

A liga Zamak 3 pode ser reciclada e reutilizada no processo de produção sem perder suas propriedades, portanto, é reciclável. A reciclagem das ligas Zamak ajuda a reduzir o desperdício, os custos de produção e a melhorar o processo de fabricação.