Un ghid cuprinzător pentru Zamak 3 și aplicațiile sale

Dintre aliajele Zamac, Zamak 3 este cel mai popular datorită rezistenței sale bine echilibrate, durabilității și ușurinței de turnare. Zincul este principala componentă a acestui aliaj care conține cantități mici de aluminiu (3,5 -4%), magneziu (0,03 - 0,06%) și cupru (0,25%) în total. Datorită compoziției sale foarte specifice, această probă este mai stabilă din punct de vedere mecanic, mai puțin predispusă la coroziune și capabilă să păstreze dimensiunile cu o mai mare precizie. Zamak este un grup de aliaje compuse din zinc, care sunt utilizate pe scară largă în industria prelucrătoare, deoarece au proprietăți mecanice bune și sunt, de asemenea, accesibile. Acesta este derivat din cuvintele germane Zink (zinc), aluminiu, magneziu și Kopper (cupru), iar termenul este urmat de numele simbolurilor acestor elemente: "Zamak". În anii 1920, aceste aliaje au fost dezvoltate, iar în prezent sunt acum de bază în industriile care necesită componente metalice de precizie.

Acesta este unul dintre principalele avantaje ale aliajului de zinc Zamak 3, deoarece poate fi turnat sub presiune. Punctul scăzut de topire (aproximativ 385°C) înseamnă că a fost utilizat pentru fabricarea la costuri relativ scăzute a pieselor cu caracteristici complexe și detaliate. Când procesul de turnare este finalizat, acesta și-a păstrat fluiditatea pentru a oferi finisaje de suprafață netede care nu necesită un tratament postproducție excesiv. Turnarea Zamak 3 are performanțe atât de bune încât este utilizată în multe industrii. Este prezent în majoritatea componentelor auto, a carcaselor electrice, a hardware-ului și a bunurilor de consum. Deoarece materialul este rezistent la coroziune și precis din punct de vedere dimensional, utilizarea sa este deosebit de potrivită pentru astfel de aplicații solicitante în care este necesară fiabilitatea pe termen lung.

În general, Zamak Aliajul 3 este un material eficient din punct de vedere al costurilor și versatil, care a continuat să rămână în uz în producția modernă. Rezistența, durabilitatea, combinația de eficiență a turnării asociată cu acesta îl face cel mai căutat pentru industriile care depind foarte mult de componenta metalică de calitate.

Ce este Zamak 3?

Acesta poate fi descris ca un aliaj pe bază de zinc care cuprinde zinc, aluminiu și magneziu, cu cupru. Zamak este o familie de aliaje, care au fost inventate în anii 1920. Denumirea "Zamak" se bazează pe expedițiile germane (Zink, Aluminium și Magnesium) plus (Kopper sau Cu) pentru principalele componente ale materialului.
Zamak 3 (specificat și ca ASTM AG40A, Z33520 UNS) este unul dintre cele mai frecvent utilizate aliaje de zinc în industria turnării sub presiune. Zamak 3 este cunoscut pentru proprietățile sale mecanice și fizice remarcabile și este o alegere preferată pentru multe industrii din toate domeniile. Acest material are o turnabilitate excelentă, stabilitate dimensională și durabilitate care îl fac unul dintre materialele cheie utilizate pentru fabricarea pieselor de precizie.
Aliajul de zinc Zamak 3 este considerat a fi printre toate aliajele Zamak datorită proprietăților sale mecanice bune și costului scăzut. Oferă un echilibru excelent între duritate, rezistență la impact și stabilitate dimensională, făcând astfel din acesta o bună aplicație industrială.

Compoziția și proprietățile aliajului Zamak 3

Compoziția aliajului Zamak 3

Aliajul Zamak 3 se bazează pe zinc cu ceva aluminiu și diverse urme de metale, adăugând diferite proprietăți benefice. Compoziția aliajului Zamak 3 este aleasă pentru a asigura rezistența, durabilitatea și manufacturabilitatea ușoară a turnării sub presiune. Zamak 3 constă din următoarele componente cheie.

• Zinc (Zn) - 96%
• Aluminiu (Al) - 3.5% până la 4%
• Magneziu (Mg) - 0,03% până la 0,06%
• Cupru (Cu) - 0.25%
• Fier (Fe) - 0,02%
• Nichel (Ni) - 0.001%
• Plumb (Pb) - 0.003%
• Cadmiu (Cd) - 0.003%
• Staniu (Sn) - 0.001%
• Siliciu (Si) - 0,02%

Ele funcționează ca o combinație pentru a forma un aliaj care are proprietăți mecanice și fizice foarte excelente, iar Zamak 3 este foarte popular în sectoare precum cel auto, electronic și pentru scopuri de producție.

Compoziția chimică a aliajului Zamak 3

Cele patru elemente principale ale aliajului Zamak 3 sunt zincul, aluminiul, magneziul și cuprul. Caracteristicile aliajului sunt definite, iar proprietățile sale mecanice sunt îmbunătățite prin rolul specific al fiecărui element. Aliajul de zinc Zamak 3 este în mod normal disponibil cu compoziții tipice compuse din:

Zinc (Zn) - 96%

Aliajul Zamak 3 constă din zinc ca metal de bază cu rezistență excelentă la coroziune, proprietăți bune de turnare și accesibilitate. În plus, facilitează topirea și turnarea ușoară și poate fi produs în masă în industria turnării sub presiune.

Aluminiu (Al) - 3.5% până la 4%

De asemenea, aluminiul crește rezistența, duritatea și rezistența la coroziune a aliajului. În plus, crește fluiditatea metalului topit, iar acest lucru permite turnării Zamak 3 să producă forme precise și complexe cu un finisaj neted.

Magneziu (Mg) - 0,03% până la 0,06%

Magneziul îmbunătățește semnificativ rezistența mecanică și rezistența la impact chiar și în cantități mici în aliajul de zinc Zamak 3. În plus, turnarea aliajului este, de asemenea, mai stabilă și mai durabilă, deoarece ajută la reducerea oxidării în timpul acestui proces.

Cupru (Cu) - 0.25%

Duritatea și rezistența la tracțiune a aliajului sunt crescute de cupru. Cu toate acestea, acesta este menținut la un procent foarte scăzut pentru a evita fragilitatea excesivă a aliajului Zamak 3.

Proprietăți cheie ale aliajului Zamak 3

Aliajul de zinc Zamak 3 este atent echilibrat pentru a face din acesta o aplicație industrială potrivită datorită proprietăților sale avantajoase care includ:

1. Rezistență și duritate ridicate

Caracteristicile aliajului Zamak 3 produc un echilibru excelent între rezistență și ductilitate, potrivit pentru acest tip de componente, care necesită durabilitate sub stres mecanic. Are o rezistență la tracțiune de aproximativ 283 MPa (41.000 PSI) și o duritate de 82 Brinell (HB). Această combinație îl face rezistent la uzură și rupere pentru aplicații cum ar fi componente auto și structurale.

2. Stabilitate dimensională excelentă

Turnarea Zamak 3 este una dintre cele mai valoroase caracteristici de turnare pentru menținerea dimensiunilor precise chiar și în condiții de stres ridicat. Aliajul de zinc Zamak 3 este diferit de alte aliaje metalice care se dilată sau se contractă foarte mult în funcție de fluctuațiile de temperatură. Acesta devine ideal pentru aplicațiile în care toleranțele trebuie să fie strânse și potrivirea trebuie să fie exactă, cum ar fi angrenaje, încuietori și piese de mașini industriale.

3. Rezistența la coroziune

Aliajul Zamak 3 conține aluminiu și magneziu it care oferă o sursă suplimentară pentru oxidare și coroziunea mediului. Cu toate acestea, zincul pur este predispus la coroziune în timp, iar pe suprafață se formează un strat rezistent la coroziune după elementele suplimentare din aliajul de zinc Zamak 3. Datorită acestui fapt, este bun pentru aplicații în aer liber, componente auto și incinte electrice.

4. Castabilitate și fluiditate superioare

Una dintre cele mai importante caracteristici ale turnării Zamak 3 este capacitatea de a avea un punct de topire scăzut de aproximativ 385 ° C sau 725 ° F.. Acest lucru permite o producție ușoară și necostisitoare. Se poate turna cu o fluiditate foarte ridicată, cu defecte reduse și, în același timp, se pot umple matrițe foarte complicate. Această proprietate este foarte avantajoasă pentru industriile care au nevoie de modele precise și complexe, cum ar fi electronicele pentru clienți, dispozitivele medicale și feroneria decorativă.

5. Conductivitate electrică bună

Aliajul de zinc Zamak 3 are o conductivitate electrică moderată, deși nu este la fel de conductiv ca cuprul sau aluminiul. Datorită temperaturii sale de vaporizare, acesta este un material viabil pentru unele componente electrice și electronice, cum ar fi conectori, terminale și elemente de împământare. Datorită conductivității, rezistenței și rezistenței la coroziune, este util în producția de componente electrice durabile, de lungă durată.

6. Finisaj excelent al suprafeței și compatibilitate cu placarea

În special, finisajul de suprafață al produselor fabricate din aliajul Zamak 3 este unul dintre motivele principale pentru care acest tip de aliaj este atât de frecvent utilizat în turnarea sub presiune. Mai multe procese de finisare sunt acceptate de acest aliaj, cum ar fi:

Electroplacare: Acoperiri decorative și de protecție, cum ar fi cromarea, nichelarea și aurirea
Acoperire cu pulbere: Oferă un finisaj durabil și rezistent la coroziune.
Vopsire și lustruire: Îmbunătățește aspectul estetic al bunurilor de consum și al articolelor decorative.

Proprietăți mecanice ale aliajului Zamak 3

Forțele externe care sunt aplicate unui material vor determina proprietățile mecanice. Evaluarea performanțelor aliajului Zamak 3 depinde în mare măsură de aceste proprietăți esențiale. Principalele proprietăți mecanice găsite în aliajul Zamak 3 constau în:

În diferite condiții de stres, Zamak 3 își demonstrează rezistența la deformare datorită proprietăților sale mecanice. Rezistența maximă la tracțiune de 283 MPa a Zamak 3 îl face potrivit pentru producerea de componente care necesită atât rezistență, cât și ductilitate. Aliajul demonstrează o integritate structurală ridicată, deoarece are o limită de curgere de 221 MPa și o rezistență la forfecare care atinge 214 MPa, ceea ce permite utilizarea în aplicații solicitante care suportă tensiuni.

Proprietăți fizice ale aliajului Zamak 3

Termenul de proprietăți fizice se referă la caracteristicile intrinseci ale materialului, cum ar fi densitatea, conductivitatea termică, proprietățile electrice etc. Atunci când se proiectează componente care trebuie să suporte condiții de mediu specifice sau să funcționeze la temperaturi variabile, aceste proprietăți sunt foarte importante. Tot ceea ce este important despre aliajul Zamak 3 poate fi rezumat după cum urmează:

Aliajul Zamak 3 poate fi ușor turnat datorită punctului său de topire relativ scăzut de 384°C. Datorită punctului său scăzut de topire, are o conductivitate termică excepțională de 113 W/mK și, prin urmare, poate transfera eficient căldura. În plus, Zamak 3 are o densitate foarte bună, de 6,6 g/cm³, ceea ce face ca piesele realizate din Zamak 3 să fie ușoare și, de asemenea, capabile să reziste la solicitări mecanice semnificative.

Aliajul Zamak 3 are o rezistivitate electrică comparabilă de 6,37 μΩ-cm; prin urmare, acest aliaj este moderat și poate fi utilizat în unele aplicații electronice precum conectorii și alte componente electrice. Stabilitatea dimensională la variațiile de temperatură apare deoarece coeficientul de dilatare termică este relativ scăzut. Capacitatea termică specifică de 419 J/kg°C indică, de asemenea, faptul că poate absorbi și stoca o anumită cantitate de căldură înainte de producerea unei schimbări de temperatură, ceea ce este util în cazul componentelor care necesită fluctuații de temperatură.

De ce este Zamak 3 cel mai comun aliaj de zinc? 

Aliajul de zinc Zamak 3 se numără printre cele mai utilizate aliaje Zamak datorită proprietăților sale bune de echilibru, prețului economic și turnării ușoare. Datorită acestor caracteristici, este un aliaj preferat față de alte aliaje Zamak, cum ar fi Zamak 5 și Zamak 7.

Cost redus - Cantitatea mai mică de conținut de cupru comparativ cu Zamak 5 va face fabricarea mult mai ieftină, fără a afecta proprietățile funcționale cheie.
Fluiditate mai bună - Are o fluiditate mai bună decât Zamak 5, ceea ce duce la o umplere mai bună a matriței și la finisaje mai ușoare pentru produsele Gregary.
Proprietăți mecanice bune - Rezistența și durabilitatea unui aliaj Zamak 3 sunt mai stabile decât Zamak 7.
Datorită acestor avantaje, turnarea zamak 3 este utilizată pe scară largă în piese auto, accesorii de mobilier, electronice și produse de larg consum.

Zamak 3 vs. Zamak 5

Diferențe de compoziție

Zamak 3 și Zamak 5 sunt considerate a fi aliaje pe bază de zinc cu aluminiu, magneziu și cupru în cantități variabile, dar compoziția lor variază ușor. Zamak 3 constă din aproximativ 96% zinc, 3,5-4% aluminiu, 0,03-0,06% magneziu și doar 0,25% cupru. Cu toate acestea, Zamak 5 este mai puternic, dar puțin mai puțin ductil, deoarece conține 0,75-1,2% cupru. Aliajul Zamak 5 conține mai mult cupru, ceea ce face ca duritatea și rezistența la tracțiune să fie mai mari decât cele ale aliajului Zamak 4, dar rezistența sa la coroziune este mai scăzută.

Proprietăți mecanice

De asemenea, se știe că aliajul Zamak 3 are o ductilitate și o rezistență la impact mai bune și, prin urmare, este ideal pentru aplicații care necesită flexibilitate și precizie. În Zamak 5, există o rezistență mai mare la tracțiune (317 MPa față de 283 MPa pentru Zamak 3) și o duritate mai mare (90 Brinell față de 82 Brinell pentru Zamak 3). Cu toate acestea, este mai puțin alungită și, prin urmare, este mai fragilă sub tensiune. Turnarea Zamak 3 va oferi o stabilitate dimensională mai bună, în timp ce turnarea Zamak 5 este mai potrivită pentru aplicații grele.

Rezistență la coroziune și turnabilitate

Deoarece rezistă la coroziune, aliajul de zinc Zamak 3 este foarte potrivit pentru aplicarea în medii cu umiditate. În primul rând, Zamak 5 are o rezistență mai mică și o rezistență mai bună la uzură, cu toate acestea, este mai predispus la oxidare din cauza conținutului mai mare de cupru din aliaj. Turnarea Zamak 3 este, de asemenea, mai ușor de turnat în mulaje complexe, în timp ce Zamak 5 poate necesita prelucrări suplimentare.

Aplicații

Ornamentele auto, componentele electrice, accesoriile pentru mobilă și bunurile de larg consum sunt domenii în care precizia, împreună cu rezistența ridicată la coroziune, sunt importante și de aceea Zamak 3 este, de asemenea, utilizat pe scară largă. Zamak 5 este utilizat în mod obișnuit în suporți auto, angrenaje, utilaje industriale, precum și în piese mecanice în care sunt necesare rezistență și durabilitate ridicate.

De ce este preferat aliajul Zamak 3 pentru turnare?

Fabricarea cu metal topit este turnat într-o matriță pentru a crea componente precise și complexe este turnarea sub presiune. Motivele pentru care se preferă turnarea Zamanak 3 în industria turnării sub presiune sunt următoarele:

1. Punct de topire scăzut - În comparație cu aliajul de zinc Zamak 3, care are un punct de topire scăzut (aproximativ 385°C), turnarea este ușoară și rentabilă.
2. Fluiditate - Această proprietate este necesară și contribuie la umplerea fără defecte a matrițelor complicate de către aliajul topit, producând piese turnate netede și detaliate.
3. Zamak 3 turnare - turnat folosind contracție minimă păstrează precizia dimensională, reducând cerințele de prelucrare a post-fundare.
4. Uniformitate la producții mari - În scopul unei producții mari, producătorii preferă aliajul Zamak 3 care asigură consistența.
5. Opțiuni de finisare a suprafeței - Zamak 3 (o piesă turnată) poate fi finisată folosind mai multe procese diferite, cum ar fi galvanizarea, acoperirea cu pulbere sau vopsirea.

Aplicații ale aliajului de zinc Zamak 3

Aliajul de zinc Zamak 3 prezintă proprietăți excelente, astfel încât aliajul de zinc Zamak 3 este utilizat în locul multor alte aliaje în diverse industrii, ceea ce îl face un material de bază în producția modernă. Unele dintre principalele aplicații sunt următoarele.

Industria auto

 Industria auto care utilizează cât mai mult posibil turnarea Zamak 3 realizează astfel de lucruri/componente precum mânere de uși, suporturi, angrenaje și mecanisme de blocare. Rezistența aliajului, precizia dimensională și rezistența la coroziune îl fac un aliaj potrivit în special pentru piesele structurale și decorative din vehicule care vor fi extrem de fiabile și durabile pe parcursul ciclurilor de viață ale acestor vehicule.

Electricitate și electronică

Se găsește pe scară largă în producția de conectori electrici, comutatoare, carcase electrice și alte piese din domeniul electronic. Datorită costului său scăzut, a rezistenței mecanice și a conductivității electrice, precum și a rezistenței sale la factorii de mediu, este o alegere de top pentru dispozitive electronice și sisteme electrice durabile și de lungă durată și are o conductivitate electrică moderată.

Mobilier și hardware 

Aliajul Zamak 3 este utilizat în mod obișnuit în industria mobilei pentru feronerie decorativă, încuietori, balamale, ect. Finisarea suprafeței este excelentă, iar rezistența la coroziune conferă un finisaj strălucitor ajutoarelor, cum ar fi cele care oferă un aspect estetic și fiabilitate ușilor, sertarelor și dulapurilor etc.

Jucării și bunuri de consum

Zamak 3 turnare oferă producția de multe jucării de înaltă calitate și articole de uz casnic de zi cu zi banale, obiecte decorative și piese funcționale. Deoarece poate realiza forme complicate cu finisaje netede, este un aliaj care este bun pentru producerea de produse de consum cu aspect nou și sigure.

Medicale 

Stabilitatea dimensională, biocompatibilitatea și rezistența la coroziune a aliajului de zinc Zamak 3 îl fac un material potrivit pentru utilizarea pe anumite dispozitive și echipamente medicale. Este puternic și stabil, astfel încât poate rezista la numeroase utilizări în medii sterile, de exemplu, instrumente chirurgicale, carcase medicale și dispozitive de monitorizare.

Electronică de consum

Carcasa telefoanelor mobile, corpul camerei foto și, de asemenea, părți ale accesoriilor pentru telefoane mobile sunt fabricate din aliaj Zamak 3. Deoarece este ușor, rezistent și ușor de turnat, este un material excelent pentru modelarea carcaselor electronice de înaltă calitate pentru rezistență și formă.

Industria aerospațială 

Zamak 3 poate să nu fie utilizat ca o componentă structurală primară în industria aerospațială, dar este utilizat în timpul producției acestor piese ca suporturi, suporturi și elemente de fixare. Aceasta permite ca raportul rezistență/greutate al aliajului să fie un avantaj deosebit atunci când funcționează în timp ce se minimizează greutatea.

Zamak 3 comparativ cu alte aliaje de zinc

Aliajul Zamak 3 este cel mai popular dintre aliajele Zamak, dar Zamak 5 și Zamak 7 sunt, de asemenea, utilizate în aplicații industriale. Aliajul de zinc Zamak 3 se compară cu acestea după cum urmează:

Aliajul Zamak 3 este cel mai versatil și utilizat pe scară largă pentru piese turnate, deoarece este cel mai versatil aliaj cu o rezistență ușor mai mare disponibilă în Zamak 5 datorită conținutului mai mare de Cu.

Concluzie

Conform materialelor de turnare sub presiune, aliajul de zinc Zamak 3 este un material minunat în întreaga lume datorită rezistenței sale bune într-o gamă de prețuri scăzute. Având o proprietate rezistentă la coroziune, o proprietate de turnare încântată și, de asemenea, stabilă din punct de vedere mecanic, este considerată de majoritatea industriilor o alegere preferată. De la piese auto la bunuri de consum, turnarea Zamak 3 este utilizată și continuă să fie o parte importantă a producției moderne. Aliajul Zamak 3 este destul de fiabil și eficient, așa cum poate fi un aliaj. De exemplu, gama largă de proprietăți și aplicații ale aliajului Zamak 3, care este atât de utilizat în întreaga lume prin procese de turnare sub presiune, se datorează stabilității dimensionale excelente și, prin urmare, piesa își va păstra forma și performanța în condiții de stres sau diferite influențe de mediu. Datorită preciziei sale ridicate și fiabilității pe termen lung, se dovedește neprețuit în cazul în care sunt solicitate componente de precizie cu precizie ridicată și fiabilitate pe termen lung. În plus, este ieftin, deoarece formele complexe pot fi create cu ușurință și va îndeplini obiectivele de calitate și bugetare ale proiectantului. Zamak 3, în ansamblu, este o materie primă principală a producției moderne și este o soluție bună pentru putere ridicată pentru o gamă largă de sarcini. În toate aspectele, aliajul Zamak 3 este un material indispensabil pentru turnarea sub presiune: Poate fi pentru a realiza un design extrem de complex sau pentru a ne asigura că avem componente robuste și, de asemenea, funcționale, cu prețuri bune, valori ridicate, precum și fiabilitate. Se vede, nevoia persistă și utilizarea sa rămâne în diverse industrii.

Întrebări frecvente (FAQ)

1. Din ce constă aliajul Zamak 3?

Zamak 3 este în principal un aliaj de zinc 96%, dar conține cantități mici de aluminiu (3,5-4%), magneziu (0,03-0,06%) și cupru (0,25%). Are proprietăți mecanice foarte bune, rezistență la coroziune, turnabilitate, ca să spunem așa, iar această compoziție unică este ceea ce îl face.

2. Pentru ce este utilizat aliajul Zamak 3?

Industria turnării sub presiune utilizează aliajul Zamak 3 pentru fabricarea componentelor de înaltă calitate. Printre aplicațiile comune se numără piesele auto, carcasele electrice, accesoriile de mobilier și bunurile de larg consum. Precizia este principala sa caracteristică de a crea forme complexe.

3. Care este motivul pentru care Zamak 3 este acceptat în turnarea sub presiune?

Zamak 3 este utilizat pentru capacitatea excelentă de turnare și stabilitatea dimensională. Se topește la o temperatură scăzută (aproximativ 385°C), ceea ce facilitează turnarea sa în forme complexe; și este stabil la tensiuni, ceea ce înseamnă că este foarte fiabil pentru a fi utilizat ca o componentă de precizie.

4. Este Zamak 3 rezistent la coroziune?

Aliajul Zamak 3 este cu siguranță foarte rezistent la coroziune datorită existenței aluminiului și magneziului în compoziția sa. Astfel, este potrivit pentru aplicații în exterior și în medii dificile, unde rezistența la oxidare și coroziune este foarte importantă.

5. Este aliajul Zamak 3 ușor de reciclat?

Aliajul Zamak 3 poate fi reciclat și reutilizat în procesul de producție fără a-și pierde proprietățile, deci este reciclabil. Reciclarea aliajelor Zamak contribuie la reducerea deșeurilor, la reducerea costurilor de producție și la îmbunătățirea procesului de fabricație.