Ce este Zamak? Un ghid complet pentru acest aliaj de zinc versatil

Ce este zamacul? Zamak sau "aliaj de zinc" este o familie de aliaje care sunt în principal pe bază de zinc cu urme de alte metale, cum ar fi aluminiu, magneziu și cupru. Zamak este un cuvânt german format din forma scurtă a cuvântului zinc ("Z") și cuvântul Amak ("aluminiu, magneziu și cupru"; principalele elemente care compun acest aliaj). Datorită versatilității, durabilității și rentabilității sale, metalul este foarte popular în industrie. Zamak (sau Zamac, marcă înregistrată anterior ca MAZAK) este un grup de aliaje foarte moi și relativ dure, a căror majoritate este compusă din zinc și câteva cantități mai mici de aluminiu, cupru și magneziu. Aceste aliaje fac parte din familia mai largă a aliajelor de zinc-aluminiu, dar acest grup se distinge prin faptul că concentrația de aluminiu este de obicei constantă și se situează în general la aproximativ 4%. Această combinație specială de elemente este cea care distinge Zamak de alte aliaje din cadrul familiei și, în consecință, are proprietăți unice care îl fac potrivit pentru o varietate de aplicații.

În acest articol, vom discuta despre compoziția, caracteristicile, tipurile, avantajele, utilizările și motivele pentru care Zamak este utilizat progresiv în diferite sectoare de producție. 

Zamak: un aliaj versatil de zinc-aluminiu

Zamak este un acronim pentru denumirile germane ale metalelor care compun aliajul său: Zink (zinc), Aluminium (aluminiu), Magnesium și Kupfer (cupru). Introdus pentru prima dată în 1929, aliajul s-a dovedit de atunci a fi un material rentabil, durabil și incredibil de versatil pentru a fi utilizat în întreaga lume a producției. Înainte ca Zamak să fie dezvoltat, turnarea zincului sub presiune avea o problemă cunoscută sub numele de dăunătorul zincului. Zinc pest se referă la degradarea componentelor de zinc din cauza prezenței impurităților în aliaj. Impuritățile făceau ca zincul să degenereze, iar în timp, majoritatea pieselor turnate sub presiune deveneau inutilizabile. Compania New Jersey Zinc a rezolvat această problemă prin fabricarea Zamak, care era fabricat din zinc foarte pur - cel mai pur zinc - zinc pur 99,99%. Rafinarea se realiza prin reflux, iar acest lucru se făcea astfel încât impuritățile care provocau dăunători ai zincului să poată fi eliminate.

Originea și evoluția aliajelor Zamak 

Inovația Zamak a adus stabilitate industriei de turnare sub presiune a zincului, ceea ce era foarte necesar. Zamak a fost în curând acceptat pe scară largă pentru puritatea sa superioară și pentru capacitatea sa de a rezista la pestă de zinc într-o perioadă relativ scurtă pentru a fi utilizat în turnarea sub presiune și în alte scopuri industriale. Acest aliaj a fost un real succes, deoarece a permis obținerea unor componente puternice, durabile și de lungă durată, chiar și în medii dificile. Zamacul a devenit un material bine dovedit, calificându-se pentru a rezista solicitărilor mecanice în timpul expunerii la mediu. 

Ce este zamak?

Zamak în sine este un aliaj pe bază de zinc-aluminiu, conceput în principal pentru turnarea sub presiune și fabricarea de precizie. Este utilizat pe scară largă ca urmare a rezistenței sale, a rezistenței la coroziune și a bunelor proprietăți de turnare; a fost dezvoltat în 1929 de către New Jersey Zinc Company. Fiind capabil să se topească la o temperatură cuprinsă între 380°C și 420°C, are un punct de topire scăzut și, prin urmare, este potrivit pentru piese auto, hardware, componente electrice și bunuri de consum. Este o alegere preferată față de zincul pur și alte aliaje metalice datorită durabilității și costului său scăzut în diferite industrii.

Compoziția aliajelor Zamak

Zamak este un grup de cinci aliaje diferite din zinc ca metal de bază și cantități mici de aluminiu, magneziu și cupru adăugate pentru a oferi proprietăți speciale metalului. Principalele elemente conținute în diferitele aliaje Zamak includ:

1. Zincul (Zn) este metalul de bază în toate aliajele Zamak. Aliajul este al doilea cel mai utilizat metal neferos, după aluminiu, deoarece se remarcă prin rezistența la coroziune și rezistență.
2. Zamak conține adesea și aluminiu (Al) pentru a crește rezistența generală și rezistența la coroziune. De asemenea, oferă un finisaj de suprafață mai bun, care merită o atenție deosebită în turnare.
3. Magneziu (Mg) - Magneziul este, de asemenea, adăugat la aliajele Zamak pentru a spori rezistența și proprietățile de turnare ale aliajului finit. De asemenea, se obține reducerea fragilității zincului.
4. Zamacul conține cupru (Cu) adăugat în cantități foarte mici pentru a adăuga duritate și a crește rezistența la uzură.

În general, compoziția aliajului poate diferi în funcție de tipul de Zamak, dar în general conține aproximativ 85-95% zinc, aluminiu aproximativ 4-8%, cupru 1-3% și magneziu 0,01-0,1 %. 

Care este punctul de topire al Zamakului?

Punctul de topire al aliajelor Zamak depinde ușor de compoziția lor, dar se situează în general între 380°C și 420°C (716°F și 788°F). Zamak are, de asemenea, un punct de topire relativ scăzut și este o alegere bună pentru turnare și fabricarea de precizie.

Puncte de topire ale diferitelor aliaje 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)

Zamak este fabricat în mare parte din zinc, astfel încât se topește la o temperatură mult mai scăzută decât aluminiul sau oțelul. Proprietatea sa de înaltă precizie, producție rapidă și fabricație rentabilă îl face potrivit pentru aplicații care au cerințe de înaltă precizie.

Ce este pulberea Zamak?

Pulberea Zamak este o structură de particule fine din aliaj Zamak compus din zinc cu adaosuri minore de aluminiu, magneziu și cupru. Aceasta este o pulbere metalizată fină utilizată în industrii precum industria termică, industria de pulverizare, industriile de fabricare aditivă și industria metalurgiei pulberilor.

Proprietăți ale pulberii de Zamak

Compoziție: La fel ca aliajele Zamak standard (Zamak 2, 3, 5, sau 7)
Punct de topire: Aproximativ 380°C până la 420°C (716°F până la 788°F)
Rezistență la coroziune: Rezistență excelentă la factorii de mediu
Conductivitate: Conductivitate electrică și termică bună
Densitate: Ca Zamak solid, ceea ce îl face potrivit pentru placarea cu metal și piese sinterizate

Utilizări ale pulberii de Zamak

1. Metalurgia pulberilor- Se aplică la fabricarea componentelor sinterizate în care se pune pulbere metalică și se încălzește pentru formarea de piese solide.
2. Pulverizare termică - Folosit ca strat protector al suprafeței sale, care implică utilizarea de material pulverizat pentru protejarea suprafeței împotriva coroziunii și uzurii.
3. Imprimarea 3D și fabricarea aditivă - aplicate în tehnologiile de nouă generație pentru fabricarea prototipurilor.
4. Turnarea prin injecție a metalelor (MIM) - Acesta este utilizat în procesele de fabricație a pieselor metalice mici cu desene complicate.

Avantajele pulberii de Zamak

• Ușoară, dar puternică
• Proprietăți excelente de turnare
• Bună rezistență la oxidare și coroziune
• Mai rentabil în comparație cu alte pulberi metalice, cum ar fi titanul sau oțelul inoxidabil

Pulberea de zamac își găsește aplicarea în industria auto, aerospațială, electronică și multe alte aplicații industriale datorită utilității și rezistenței sale.

Diferite tipuri de aliaje Zamak și aplicațiile lor

Așadar, să detaliem puțin mai mult diferitele tipuri de aliaje Zamak și utilizarea lor în procesul de fabricație.

1. Zamak 2: rezistență și duritate ridicate

Unul dintre cele mai populare aliaje Zamak din familie este Zamak 2, având o compoziție de aproximativ 96% zinc, 4% aluminiu și urme aproape neglijabile de cupru și magneziu, altele decât aluminiu. Acest aliaj este ales datorită rezistenței și durității sale crescute, pentru care este potrivit pentru aplicații de înaltă rezistență

 Principalele caracteristici ale Zamak 2:

• Rezistența la tracțiune: 359 MPa
• Duritate Brinell: 100 HB

Aplicații: Zamak 2 este utilizat în principal în piese turnate sub presiune, frecvent pentru fabricarea pieselor care rezistă la solicitări mecanice ridicate. 
Putere: Acest lucru conferă ulterior componentelor sale o rezistență ridicată cuplată cu o duritate ridicată, făcându-le astfel foarte durabile chiar și în condiții ostile.
Beneficii de producție: Zamak 2 permite producătorilor să producă piese metalice solide cu o durabilitate sporită, făcând inutilă nevoia de bucșe suplimentare sau inserții de uzură în piesele turnate sub presiune.
Acoperiri: Este, de asemenea, un mijloc adecvat pentru galvanizare, vopsire umedă și acoperiri de conversie a cromatului.

Zamak 2 poate suporta solicitări mecanice, dovedind proprietăți mecanice foarte bune, ceea ce îl face un material potrivit pentru utilizarea sa în aplicații precise cu cerințe ridicate de rezistență la uzură și durabilitate.

2. Zamak 3: excelentă turnabilitate și rezistență la coroziune

Cel mai comun aliaj Zamak este Zamak 3, cu o turnabilitate remarcabilă și o gamă largă de aplicații. Compoziția sa este de aproximativ 96% zinc, 4% aluminiu, plus urme de cupru. Unul dintre cele mai populare aliaje de turnare sub presiune este fluiditatea și ductilitatea sa, care permite detalii foarte complexe și complicate pe componentă în timpul turnării sub presiune.

Principalele caracteristici ale Zamak 3:

Rezistență mecanică: Componentele au o bună rezistență la tracțiune pentru a rezista la sarcini sau impacturi mari.
Rezistență la coroziune: Zamak 3 are o rezistență foarte bună la coroziune și este potrivit pentru componentele expuse la diverse condiții de mediu.
Aplicații:  Zamak 3 are o mare varietate de aplicații, principalele utilizări fiind piese auto, jucării și hardware. Acest material este utilizat în multe sectoare industriale deoarece poate forma piese turnate detaliate și precise.
Fabricat pentru a dura: Deoarece Zamak 3 este în mod natural rezistent la coroziune și dimensional stabil, componentele realizate din acest material sunt durabile.
Rentabil: În plus, reprezintă un proces de fabricație rentabil în comparație cu materialele mai scumpe, cum ar fi oțelul inoxidabil sau aluminiul.

O alegere excelentă atunci când rezistența la coroziune, capacitatea de turnare și rentabilitatea sunt prioritare.

3. Zamak 5: rezistență superioară și rezistență la uzură

Un alt aliaj Zamak foarte utilizat este Zamak 5, care este adesea folosit atunci când sunt necesare rezistență și durabilitate suplimentare. Acesta este alcătuit din aproximativ 95 % zinc, 4 % aluminiu și 1 % cupru. Zamak 5 are un conținut mai mare de cupru decât alte aliaje Zamak, ceea ce conferă acestui material o rezistență, duritate și proprietăți de uzură semnificativ mai bune pentru aplicații mai solicitante.

Principalele caracteristici ale Zamak 5:

Putere îmbunătățită: Rezistența la tracțiune mai mare și rezistența mai bună la fluaj se datorează conținutului de cupru din Zamak 5.
Stabilitatea dimensională: Are o stabilitate mai bună la temperaturi ridicate în comparație cu alte aliaje Zamak.
Folosit în principal pentru: Zamak 5 este utilizat pentru fabricarea de piese auto, conectori electrici, hardware industrial și componente de mașini. Aplicația pentru care este deosebit de potrivită este cea în care sunt necesare o bună rezistență și rezistență la uzură.
Avantaje materiale: Producția ușoară de componente complexe și detaliate este asigurată de caracteristicile excelente de turnare pentru acest aliaj. Acesta este de obicei aplicat în industriile ale căror piese trebuie să aibă o abundență de rezistență mecanică și durabilitate în funcționare.

Zamak 5 este preferat pentru producerea de piese în condiții de sarcini mecanice ridicate și durată lungă.

4. Zamak 7: Fluiditate ridicată și rezistență la coroziune

Zamak 7 este o modificare a Zamak 5 cu rezistență sporită la coroziune, dar cu majoritatea acelorași proprietăți. Acesta conține aproximativ 96% zinc și aluminiu, cupru și magneziu. Rezistența suplimentară la coroziune este necesară atunci când se utilizează Zamak 7.

Principalele caracteristici ale Zamak 7:

Fluiditate excelentă: Zamak 7 are proprietăți bune de fluiditate care îl fac perfect pentru turnarea pereților subțiri și a formelor complexe.
Rezistență la coroziune: Acesta are o rezistență redusă la coroziune în comparație cu Zamak 5 și este util în aplicații marine, printre altele.
Aplicații primare: Zamak 7 este utilizat în cazurile în care rezistența la coroziune este esențială în aplicații precum mediile marine, instalațiile exterioare și piesele supuse unor condiții meteorologice extreme.
Beneficii de producție: Zamak 7 este foarte fluid, permițând producția de geometrii complexe și componente cu pereți subțiri. De asemenea, poate fi remodelat în timpul asamblării fără a-și pierde integritatea structurală.

Atunci când problemele de mediu sunt luate în considerare, rezistența superioară la coroziune a Zamak 7 oferă aliajul pentru aplicație.

Caracteristicile Zamak

Proprietățile aliajelor Zamak sunt excelente, combinând toate proprietățile favorabile necesare pentru diferite procese operaționale de fabricație. Unele dintre aceste caracteristici includ:

1. Aliajele Zamak sunt, de asemenea, benefice pentru rezistență ridicată și durabilitate. Din acest motiv, ele sunt materialul perfect pentru utilizarea în aplicații care au nevoie de componente care trebuie să fie robuste și să aibă o durată lungă de viață.
2. Rezistența la coroziune: Deoarece ingredientul principal din zamak este zincul, care este foarte rezistent la coroziune. Deoarece aliajele de zamak sunt rezistente la expunerea la umiditate, acestea sunt adecvate pentru uz marin și exterior.
3. Versatilitate: Aliajele de zamac sunt versatile în sensul că pot fi turnate în forme și dimensiuni complicate și, prin urmare, pot fi utilizate pentru multe aplicații diferite în diferite industrii. Detaliile fine necesare pentru producția de masă pot fi transformate în componente.
4. Punct de topire scăzut: Aliajele de zamac au un punct de topire scăzut (380°C până la 390°C), inferior majorității celorlalte metale (cum ar fi aluminiul sau cuprul).
5. Finisaj de suprafață: Aliajele Zamak au un finisaj de suprafață foarte neted, ceea ce este important în aplicații precum articolele decorative, unde aspectul este important.
6. Greutate redusă: Zamak este ușor datorită conținutului ridicat de zinc și, în general, mai ușor decât majoritatea celorlalte metale, acesta fiind un alt motiv pentru care este utilizat pe scară largă într-o varietate de aplicații în care greutatea este importantă.

Aliaje Zamak și standardele acestora în diferite țări 

De asemenea, avem un tabel actualizat cu aliajele Zamak și standardele lor în diferite țări, după cum urmează:

În această secțiune există un tabel actualizat care prezintă principalele standarde și specificații dedicate în special aliajelor Zamak, cum ar fi compoziția, procesele de turnare și proprietățile mecanice pe țări. Acesta subliniază faptul că aliajele Zamak, inclusiv Zamak 3, Zamak 5 etc., sunt reglementate la nivel global pentru a menține o uniformitate în producție și controlul calității.

Avantajele Zamak

Motivul pentru utilizarea pe scară largă a aliajelor Zamak în producție este reprezentat de următoarele avantaje:

1. Zamacul este un material economic în comparație cu aluminiul sau alama. Este un material relativ ieftin și ușor de prelucrat, ceea ce îl face economic în producția de masă, cum ar fi în industria automobilelor și a produselor de uz casnic.
2. Aliajele Zamak sunt foarte ușor de turnat în forme complexe cu precizie ridicată. Această capacitate permite producerea în masă a unor componente de mare precizie dimensională.
3. Zamak are o foarte bună capacitate de reciclare. Deoarece aliajul poate fi topit și reutilizat, este o opțiune ecologică pentru industriile care doresc să minimizeze producția de deșeuri și să reducă costurile de producție.
4. Proprietăți mecanice bune: Proprietățile mecanice ale aliajelor Zamak le fac potrivite pentru utilizarea în multe produse. Un exemplu al acestei utilizări este rezistența pieselor din Zamak la rugină și oxidare, prin urmare acestea pot fi aplicabile în aplicații interioare sau exterioare.
5. Aliajele de zamac oferă, de asemenea, un farmec estetic, deoarece aceste aliaje au aproape întotdeauna un finisaj care poate fi lustruit până la o strălucire atractivă. Din acest motiv, ele sunt potrivite în special pentru utilizări decorative, cum ar fi în bijuterii, feronerie și ornamente.

Utilizări comune ale zamacului

Ca urmare, aliajele Zamak au o mare varietate de utilizări în multe industrii și aplicații, cum ar fi:

1. În industria auto: Aliajele Zamak sunt utilizate în principal în industria automobilelor pentru fabricarea de piese precum încuietori, zăvoare, mânere etc., care trebuie să aibă o rezistență și o anduranță ridicate. Aceste aliaje sporesc capacitatea de întreținere și durabilitatea acestor componente auto și, în acest fel, îmbunătățesc eficiența generală a automobilelor.
2. Producție: Zamak este bine cunoscut ca material de turnare sub presiune pentru producția de volume mari de piese mici cu o precizie ridicată. Zamak are un punct de topire scăzut, fluiditate bună și poate umple o matriță complexă.
3. Utilizări: Zamacul este utilizat pentru fabricarea de conectori, fitinguri și carcase electrice deoarece are o bună conductivitate electrică, rezistență mecanică și rezistență la coroziune. În plus, este utilizat în conectori pentru utilaje industriale și componente electronice.
4. Feronerie de uz casnic: În gospodărie, zamak-ul este utilizat pentru a face feronerie de uz casnic, cum ar fi mânerele ușilor, încuietorile, butoanele etc. Este, de asemenea, utilizat în echipamentele de bucătărie, cum ar fi robinetele și alte instalații sanitare, deoarece este rezistent la coroziune și extrem de dur.
5. Bijuterii și articole decorative: Zamak sunt adesea folosite în producția de bijuterii și alte articole decorative datorită suprafeței netede și calităților estetice. Există practic zeci de astfel de vopsele disponibile și sunt populare în bijuteriile fantezie, unde costul și aspectul contează.
6. Componentele mașinii: Aliajele de zamac sunt utilizate în fabricarea echipamentelor industriale, cum ar fi piese de mașini, mașini-unelte și componente de mașini. Durabile la uzură și coroziune, îmbunătățesc rezistența utilajelor industriale.

Concluzie

Zamacul este un material unic și versatil care are avantajele de a fi ieftin, ușor de turnat, durabil și cu proprietăți mecanice excelente. Aliajele de zamac fac parte integrantă din procesele moderne de fabricație utilizate în producția de automobile, electronice, produse de uz casnic și componente industriale etc. Deoarece Zamak poate fi reciclat și deoarece multe dintre aplicațiile sale sunt foarte largi, înseamnă că Zamak va fi o componentă importantă în fabricarea multor lucruri pentru mulți ani de acum înainte.
Aliajele de zamac sunt rezultatul unei combinații de zinc și alte elemente precum aluminiul, magneziul sau cuprul. Zamakul este un aliaj care încă satisface nevoile diverselor industrii, de la componente structurale la elemente decorative, până la piese complicate de mașini.
Cunoașterea Zamakului și a ceea ce este acesta, precum și a diferitelor aplicații, permite producătorilor să utilizeze la maximum calitățile acestui aliaj pentru a crea produse mai eficiente, mai rentabile și mai durabile.

Întrebări frecvente despre Zamak

1. Pentru ce se utilizează Zamak?

Datorită proprietăților mecanice excelente, rezistenței la coroziune și rentabilității, zamak este utilizat pe scară largă în turnarea sub presiune, piese auto, hardware, componente electrice, jucării și utilaje industriale.

2. Care sunt soiurile de aliaje Zamak?

Aliajele Zamak sunt cele mai frecvent utilizate:

Zamak 2 - Rezistență și duritate ridicată
Zamak 3 - este utilizat pentru turnarea sub presiune de uz general.
Zamak 5 - Mai puternic decât Zamak 3, cu o rezistență mai bună la uzură

Zamak 7 - Ductilitate și rezistență la impact îmbunătățite

3. Care este punctul de topire al zamacului?

Aliajele de zamac au un punct de topire între 380°C și 420°C (716°F și 788°F), în funcție de compoziția specifică.

4. Ce este pulberea Zamak? Care este scopul ei?

Pulberea Zamak este o formă de pulbere fină de aliaj Zamak utilizată pentru metalurgia pulberilor, pulverizarea termică, fabricarea aditivă și turnarea prin injecție a metalelor (MIM) pentru a realiza componente rezistente la coroziune.

5. Care este diferența dintre Zamak, aluminiu și oțel

În comparație cu aluminiul și oțelul, zamak este mai ieftin și mai ușor de turnat. Deși are un punct de topire mai scăzut, are o rezistență excelentă la coroziune, o bună rezistență și proprietăți excelente de turnare și, ca atare, este, prin urmare, ideal pentru modele detaliate și complicate.