O que é Zamak? Um guia completo sobre essa versátil liga de zinco

O que é zamak? Zamak ou "liga de zinco" é uma família de ligas à base de zinco com traços de outros metais, como alumínio, magnésio e cobre. Zamak é uma palavra alemã criada a partir da forma abreviada de zinco ("Z") e da palavra Amak ("alumínio, magnésio e cobre"; os principais elementos que compõem essa liga). Devido à sua versatilidade, durabilidade e custo-benefício, o metal é muito popular nas indústrias. Zamak (ou Zamac, marca registrada anteriormente como MAZAK) é um grupo de ligas muito macias e relativamente duras, cuja maioria é composta de zinco e algumas quantidades menores de alumínio, cobre e magnésio. Essas ligas fazem parte da família mais ampla de ligas de zinco-alumínio, mas esse grupo se distingue pelo fato de a concentração de alumínio ser geralmente consistente e estar em torno de 4%. Essa combinação específica de elementos é o que distingue o Zamak de outras ligas da família e, consequentemente, resulta em propriedades exclusivas que o tornam adequado para uma variedade de aplicações.

Neste artigo, discutiremos a composição, as características, os tipos, as vantagens, os usos e as razões pelas quais o Zamak está sendo progressivamente empregado em vários setores da manufatura. 

Zamak: uma liga versátil de zinco e alumínio

Zamak é um acrônimo para os nomes alemães dos metais que compõem sua liga: Zink (zinco), Aluminium (alumínio), Magnesium (magnésio) e Kupfer (cobre). Introduzida pela primeira vez em 1929, a liga provou ser um material econômico, durável e incrivelmente versátil para ser usado em todo o mundo da manufatura. Antes de o Zamak ser desenvolvido, a fundição sob pressão de zinco tinha um problema conhecido como praga do zinco. A praga do zinco refere-se à degradação dos componentes do zinco devido à presença de impurezas na liga. As impurezas faziam com que o zinco se degenerasse e, com o tempo, a maioria das peças fundidas sob pressão se tornava inutilizável. A New Jersey Zinc Company resolveu esse problema fabricando o Zamak, que era feito de zinco muito puro - o zinco mais puro - 99,99% de zinco puro. O refino era feito por refluxo e isso era feito para que as impurezas que causavam a praga do zinco pudessem ser removidas.

As origens e a evolução das ligas de zamak 

A inovação da Zamak trouxe estabilidade ao setor de fundição sob pressão de zinco, o que era muito necessário. O Zamak logo foi amplamente aceito por sua maior pureza e sua capacidade de resistir à praga de zinco em um período relativamente curto para uso em fundição sob pressão e outros fins industriais. Essa liga foi um verdadeiro sucesso, pois possibilitou componentes fortes, duráveis e de longa duração, mesmo em ambientes adversos. O zamak se tornou um material comprovado, qualificando-o para suportar tensões mecânicas quando exposto ao meio ambiente. 

O que é zamak?

O Zamak em si é uma liga à base de zinco-alumínio, projetada essencialmente para fundição sob pressão e fabricação de precisão. Ela é amplamente utilizada devido à sua força, resistência à corrosão e boas propriedades de fundição; foi desenvolvida em 1929 pela New Jersey Zinc Company. Podendo derreter entre 380°C e 420°C, tem um ponto de fusão baixo e, portanto, é adequado para peças automotivas, ferragens, componentes elétricos e bens de consumo. É a escolha preferida em relação ao zinco puro e a outras ligas metálicas devido à sua durabilidade e ao baixo custo em diferentes setores.

Composição das ligas de Zamak

O Zamak é um grupo de cinco ligas diferentes de zinco como metal base e pequenas quantidades de alumínio, magnésio e cobre adicionados para proporcionar propriedades especiais ao metal. Os principais elementos contidos em várias ligas de Zamak incluem:

1. O zinco (Zn) é o metal base em todas as ligas de Zamak. A liga é o segundo metal não ferroso mais usado, depois do alumínio, pois se destaca por sua resistência à corrosão e força.
2. O Zamak também costuma conter alumínio (Al) para aumentar a força geral e a resistência à corrosão. Além disso, ele proporciona um melhor acabamento superficial, o que merece atenção especial na fundição.
3. Magnésio (Mg) - O magnésio também é adicionado às ligas de Zamak para aumentar a resistência e as propriedades de fundição da liga acabada. Também é possível reduzir a fragilidade do zinco.
4. O Zamak contém cobre (Cu) adicionado em quantidades muito pequenas para acrescentar dureza e aumentar a resistência ao desgaste.

Em geral, a composição da liga pode variar de acordo com o tipo de Zamak, mas geralmente contém cerca de 85-95% de zinco, alumínio em torno de 4-8%, cobre 1-3% e magnésio 0,01-0,1 %. 

Qual é o ponto de fusão do Zamak?

O ponto de fusão das ligas de Zamak depende um pouco de sua composição, mas geralmente fica entre 380°C e 420°C (716°F e 788°F). O Zamak também tem um ponto de fusão relativamente baixo e é uma boa opção para fundição e fabricação de precisão.

Pontos de fusão de diferentes ligas de Zamak:

• Zamak 2: ~ 385°C (725°F)
• Zamak 3: ~ 387°C (729°F)
• Zamak 5: ~ 385°C (725°F)
• Zamak 7: ~ 380°C (716°F)

O Zamak é feito principalmente de zinco, portanto, derrete em uma temperatura muito mais baixa do que o alumínio ou o aço. Sua propriedade de alta precisão, produção rápida e fabricação econômica o torna adequado para aplicações com requisitos de alta precisão.

O que é Zamak Powder?

O pó de Zamak é uma estrutura de partículas finas da liga de Zamak composta de zinco com pequenas adições de alumínio, magnésio e cobre. Trata-se de um pó metalizado fino usado em setores como o térmico, o de pulverização, o de manufatura aditiva e o de metalurgia do pó.

Propriedades do pó de Zamak

Composição: Igual às ligas Zamak padrão (Zamak 2, 3, 5 ou 7)
Ponto de fusão: Aproximadamente 380°C a 420°C (716°F a 788°F)
Resistência à corrosão: Excelente resistência a fatores ambientais
Condutividade: Boa condutividade elétrica e térmica
Densidade: Como o Zamak sólido, o que o torna adequado para revestimento de metal e peças sinterizadas

Usos do pó de Zamak

1. Metalurgia do pó- Aplicado na fabricação de componentes sinterizados, onde o pó metálico é colocado e aquecido para a formação de peças sólidas.
2. Pulverização térmica - Usado como um revestimento protetor de sua superfície que envolve o uso de material pulverizado para proteger a superfície contra corrosão e desgaste.
3. Impressão 3D e manufatura aditiva - aplicadas nas tecnologias de nova geração para a fabricação de protótipos.
4. Moldagem por injeção de metal (MIM) - Isso é usado nos processos de fabricação de pequenas peças de metal com desenhos complexos.

Vantagens do Zamak Powder

• Leve e resistente
• Excelentes propriedades de fundição
• Boa resistência à oxidação e à corrosão
• Mais econômico em comparação com outros pós metálicos, como titânio ou aço inoxidável

O pó de zamac tem aplicação nos setores automotivo, aeroespacial, eletrônico e em muitas outras aplicações industriais devido à sua utilidade e resistência.

Diferentes tipos de ligas de Zamak e suas aplicações

Então, vamos entrar em um pouco mais de detalhes sobre os diferentes tipos de ligas de Zamak e seu uso no processo de fabricação.

1. Zamak 2: alta resistência e dureza

Uma das ligas de Zamak mais populares da família é a Zamak 2, com uma composição de aproximadamente 96% de zinco, 4% de alumínio e traços quase insignificantes de cobre e magnésio, além do alumínio. Essa liga é escolhida devido à sua maior resistência e dureza, o que a torna adequada para aplicações de alta tensão

 Principais recursos do Zamak 2:

• Resistência à tração: 359 MPa
• Dureza Brinell: 100 HB

Aplicativos: O Zamak 2 é utilizado principalmente em fundição sob pressãoO uso do sistema de controle de qualidade é muito comum na fabricação de peças que suportam altas tensões mecânicas. 
Força: Isso confere aos seus componentes uma alta resistência aliada a uma alta dureza, tornando-os altamente duráveis mesmo em condições hostis.
Benefícios de fabricação: O Zamak 2 permite que os fabricantes produzam peças de metal sólido com maior durabilidade, tornando desnecessária a necessidade de buchas adicionais ou insertos de desgaste em peças fundidas.
Revestimentos: Também é um meio adequado para galvanoplastia, pintura úmida e revestimentos de conversão de cromato.

O Zamak 2 pode suportar estresse mecânico, apresentando propriedades mecânicas muito boas, o que o torna um material adequado para uso em aplicações precisas que exigem alta resistência ao desgaste e durabilidade.

2. Zamak 3: excelente capacidade de fundição e resistência à corrosão

A liga de Zamak mais comum é a Zamak 3, com uma capacidade de fundição notável e uma ampla gama de aplicações. Sua composição é de aproximadamente 96% de zinco, 4% de alumínio, além de traços de cobre. Uma das ligas de fundição sob pressão mais populares é sua fluidez e ductilidade, que permite detalhes altamente complexos e intrincados no componente durante a fundição sob pressão.

Principais recursos do Zamak 3:

Resistência mecânica: Os componentes têm boa resistência à tração para suportar grandes cargas ou impactos.
Resistência à corrosão: O Zamak 3 tem uma excelente resistência à corrosão e é adequado para componentes expostos a diversas condições ambientais.
Aplicativos:  O Zamak 3 tem uma ampla variedade de aplicações, sendo que os principais usos são peças automotivas, brinquedos e ferragens. Esse material é usado em muitos setores da indústria porque pode formar peças fundidas detalhadas e precisas.
Feito para durar: Como o Zamak 3 é naturalmente resistente à corrosão e dimensionalmente estável, os componentes feitos com esse material duram muito.
Econômico: Além disso, ele representa um processo de fabricação econômico em comparação com os materiais mais caros, como aço inoxidável ou alumínio.

Excelente opção quando a resistência à corrosão, a capacidade de fundição e o custo-benefício são prioridades.

3. Zamak 5: força e resistência ao desgaste superiores

Outra liga de Zamak muito utilizada é a Zamak 5, que costuma ser usada quando é necessário aumentar a resistência e a durabilidade. Ela é composta por cerca de 95% de zinco, 4% de alumínio e 1% de cobre. O Zamak 5 tem um teor de cobre mais alto do que outras ligas de Zamak, o que confere a esse material propriedades de resistência, dureza e desgaste significativamente melhores para aplicações mais exigentes.

Principais recursos do Zamak 5:

Força aprimorada: Sua maior resistência à tração e melhor resistência à fluência se devem ao teor de cobre no Zamak 5.
Estabilidade dimensional: Tem melhor estabilidade em temperaturas mais altas em comparação com outras ligas de Zamak.
Usado principalmente para: O Zamak 5 é usado na fabricação de peças automotivas, conectores elétricos, ferragens industriais e componentes de máquinas. A aplicação para a qual ele é particularmente adequado é aquela em que são necessárias boa força e resistência ao desgaste.
Vantagens do material: A fácil produção de componentes complexos e detalhados é proporcionada pelas excelentes características de fundição dessa liga. Normalmente, ela é aplicada em setores cujas peças precisam ter muita resistência mecânica e durabilidade em operação.

O Zamak 5 é preferível para a produção de peças em situações de altas cargas mecânicas e longa duração.

4. Zamak 7: alta fluidez e resistência à corrosão

O Zamak 7 é uma modificação do Zamak 5 com maior resistência à corrosão, mas com a maioria das mesmas propriedades. Ele contém cerca de 96% de zinco e alumínio, cobre e magnésio. A resistência adicional à corrosão é necessária quando o Zamak 7 está sendo usado.

Principais recursos do Zamak 7:

Excelente fluidez: O Zamak 7 possui boas propriedades de fluidez que o tornam perfeito para a fundição de paredes finas e formas complexas.
Resistência à corrosão: Ele tem resistência à corrosão reduzida em comparação com o Zamak 5 e é útil em aplicações marítimas, entre outras.
Aplicações primárias: O Zamak 7 é usado nos casos em que a resistência à corrosão é crucial em aplicações como ambientes marinhos, acessórios externos e peças sujeitas a condições climáticas extremas.
Benefícios de fabricação: O Zamak 7 é muito fluido, permitindo a produção de geometrias complexas e componentes de paredes finas. Ele também pode ser remodelado durante a montagem sem perder a integridade estrutural.

Quando questões ambientais são levadas em consideração, a resistência superior à corrosão do Zamak 7 oferece a liga para a aplicação.

Características do Zamak

As propriedades das ligas de Zamak são excelentes, combinando todas as propriedades favoráveis necessárias para diferentes processos de operação de fabricação. Algumas dessas características incluem:

1. As ligas de Zamak também são benéficas para alta resistência e durabilidade. Por isso, eles são o material perfeito para uso em aplicações que precisam de componentes robustos e com longa vida útil.
2. Resistência à corrosão: Porque o principal ingrediente do Zamak é o zinco, que é muito resistente à corrosão. Como as ligas de zamak são resistentes à exposição à umidade, elas são apropriadas para uso marítimo e externo.
3. Versatilidade: As ligas de Zamak são versáteis, pois podem ser fundidas em formas e tamanhos complexos e, portanto, podem ser usadas em muitas aplicações diferentes em diferentes setores. Os detalhes finos necessários para a produção em massa podem ser moldados em componentes.
4. Baixo ponto de fusão: As ligas de zamak têm um ponto de fusão baixo (380°C a 390°C), abaixo da maioria dos outros metais (como alumínio ou cobre).
5. Acabamento da superfície: As ligas de Zamak têm um acabamento de superfície muito suave, o que é importante em aplicações como itens decorativos, em que a aparência é importante.
6. Leve: O Zamak é leve devido ao alto teor de zinco e, em geral, mais leve do que a maioria dos outros metais, o que é outro motivo pelo qual é amplamente utilizado em uma variedade de aplicações em que o peso é importante.

Ligas de Zamak e seus padrões em diferentes países 

Também temos uma tabela atualizada com as ligas de Zamak e seus padrões em diferentes países, como segue:

Há uma tabela atualizada nessa seção que apresenta os principais padrões e especificações especialmente dedicados às ligas de Zamak, como composição, processos de fundição e propriedades mecânicas por país. Ela enfatiza o fato de que as ligas de Zamak, incluindo Zamak 3, Zamak 5 etc., são regulamentadas globalmente para manter a uniformidade na produção e no controle de qualidade.

Vantagens do Zamak

O motivo do uso generalizado das ligas de Zamak na fabricação são as seguintes vantagens:

1. O zamak é um material econômico em comparação com o alumínio ou o latão. É um material relativamente barato e fácil de processar, o que o torna econômico na produção em massa, como no setor automotivo e de produtos domésticos.
2. As ligas de Zamak são muito fáceis de fundir em formas complexas com alta precisão. Essa capacidade permite a produção em massa de componentes com alta precisão dimensional.
3. O Zamak tem excelente capacidade de reciclagem. Como a liga pode ser derretida e reutilizada, ela é uma opção ecológica para as indústrias que buscam minimizar a produção de resíduos e reduzir os custos de produção.
4. Boas propriedades mecânicas: As propriedades mecânicas das ligas de Zamak as tornam adequadas para uso em muitos produtos. Um exemplo desse uso é a resistência das peças de Zamak à ferrugem e à oxidação, portanto, elas podem ser usadas em aplicações internas ou externas.
5. As ligas de zamac também oferecem apelo estético, já que quase sempre têm um acabamento que pode ser polido até obter um alto brilho atraente. Por isso, elas são particularmente adequadas para uso decorativo, como em joias, ferragens e acabamentos.

Usos comuns do Zamak

Como resultado, as ligas de Zamak têm uma ampla variedade de usos em muitos setores e aplicações, tais como:

1. No setor automotivo: As ligas de Zamak são usadas principalmente no setor automotivo para a fabricação de peças como fechaduras, trincos, maçanetas etc., que devem ter alta resistência e durabilidade. Essas ligas aumentam a capacidade de manutenção e a durabilidade desses componentes automotivos e, dessa forma, melhoram a eficiência geral dos automóveis.
2. Produção: O Zamak é bem conhecido como um material de fundição sob pressão para a produção de grandes volumes de peças pequenas com alta precisão. O Zamak tem um baixo ponto de fusão, boa fluidez e pode preencher um molde complexo.
3. Usos: O Zamak é usado na fabricação de conectores elétricos, acessórios e gabinetes porque tem boa condutividade elétrica, força mecânica e resistência à corrosão. Além disso, é usado em conectores para máquinas industriais e componentes eletrônicos.
4. Ferragens para uso doméstico: Em casa, o zamak é usado para fabricar utensílios domésticos, como maçanetas, fechaduras, puxadores etc. Ele também é usado em equipamentos de cozinha, como torneiras e outros acessórios de encanamento, porque é resistente à corrosão e extremamente duro.
5. Joias e itens decorativos: As tintas Zamak são frequentemente usadas na produção de joias e outros itens decorativos devido à sua superfície lisa e qualidades estéticas. Há praticamente dezenas dessas tintas disponíveis, e elas são populares em bijuterias em que o custo e a aparência são importantes.
6. Componentes da máquina: As ligas de Zamak são usadas na fabricação de equipamentos industriais, como peças de máquinas, máquinas-ferramentas e componentes de máquinas. Duráveis em termos de desgaste e corrosão, melhoram a resistência do maquinário industrial.

Conclusão

O Zamak é um material exclusivo e versátil que tem as vantagens de ser de baixo custo, fácil de fundir, durável e com excelentes propriedades mecânicas. As ligas de Zamak são partes integrantes dos modernos processos de fabricação usados na indústria automotiva, eletrônica, produtos domésticos e componentes industriais etc. Como o Zamak pode ser reciclado e como muitas de suas aplicações são muito amplas, isso significa que o Zamak será um componente importante na fabricação de muitas coisas por muitos anos.
As ligas de zamak são o resultado de uma combinação de zinco e outros elementos, como alumínio, magnésio ou cobre. O zamak é uma liga que ainda satisfaz as necessidades de vários setores, desde componentes estruturais até itens decorativos e peças complexas de maquinário.
Conhecer o Zamak e o que ele é, além das diferentes aplicações, permite que os fabricantes façam bom uso das qualidades dessa liga para criar produtos mais eficientes, econômicos e duráveis.

Perguntas frequentes sobre a Zamak

1. Para que é usado o Zamak?

Devido às excelentes propriedades mecânicas, à resistência à corrosão e ao custo-benefício, o zamak é amplamente utilizado em fundição sob pressão, peças automotivas, ferragens, componentes elétricos, brinquedos e maquinário industrial.

2. Quais são as variedades de ligas de Zamak?

As ligas de zamak são as mais comumente usadas:

Zamak 2 - Alta resistência e dureza
Zamak 3 - é usado para fundição sob pressão para fins gerais.
Zamak 5 - Mais forte que o Zamak 3, com melhor resistência ao desgaste

Zamak 7 - Maior ductilidade e resistência ao impacto

3. Qual é o ponto de fusão do Zamak?

As ligas de zamak têm um ponto de fusão entre 380 °C e 420 °C (716 °F e 788 °F), dependendo da composição específica.

4. O que é o pó de Zamak? Qual é a finalidade desse pó?

O pó de Zamak é uma forma de pó fino da liga de Zamak usada para metalurgia do pó, pulverização térmica, manufatura aditiva e moldagem por injeção de metal (MIM) para produzir componentes resistentes à corrosão.

5. Qual é a diferença entre Zamak, alumínio e aço?

Em comparação com o alumínio e o aço, o zamak é mais barato e mais fácil de fundir. Embora tenha um ponto de fusão mais baixo, ele tem excelente resistência à corrosão, boa força e excelentes propriedades de fundição e, por isso, é ideal para projetos detalhados e complexos.