Литье алюминия под давлением против литья под давлением цинка: свойства, стоимость и руководство по применению

Два инженера из одной и той же компании предлагают одну и ту же деталь, один из которых - алюминиевый А380, другой - Замак 3.разница в весе на 60 процентовНи один из инженеров не ошибается в принципе. оба приняли решение о выборе материала, не проведя полного сравнения.И один из них обнаружит ошибку после того, как кости будут вырезаны..

Алюминиевое литье под давлением и литье под давлением цинка являются двумя наиболее широко используемыми процессами литья под давлением в мировом производстве.расплавленный металл, вытесненный под давлением в отверстие отверстия из отверстий из отверстий из прочной сталиПомимо этого, они значительно различаются по всем свойствам, которые имеют значение для инженера продукта: плотность, соотношение прочности к весу, температура плавления, тип процесса литья, минимальная толщина стенки,Смерть жизнь, коррозионная стойкость, способность поверхностной отделки и экономичность по деталям.

Это руководство сравнивает алюминий A380 с сплавами цинка Zamak 3 и Zamak 5 по каждому измерению, которое влияет на выбор материала.У вас будут данные, чтобы сделать правильный выбор до того, как бюджет инструментов будет выделен..

В чем основное различие между литьем из алюминия и цинка?

Самое важное различие между литьем алюминия и цинка не в свойстве сплава.и эта разница в процессе приводит к различиям в времени цикла, продолжительность жизни, толщина части стены и общая стоимость программы.

Алюминиевое литье: холодная камера

Алюминий имеет температуру плавления около 660 градусов Цельсия.механизм впрыска быстро разрушается, если он сохраняется в контакте с расплавленным металлом в течение каждого цикла.Поэтому алюминий использует процесс холодной камеры,где расплавленный металл в каждом цикле перед впрыском в матрицу вводят в отдельную камеру для впрыскаПроцесс холодной камеры добавляет шаг к каждому циклу, увеличивает время цикла на 20 до 30 процентов по сравнению с горячей камерой и подвергает рукав выстрелу тепловому шоку с каждым циклом.Результатом является более длительное время цикла и более высокое износ машины, чем цинк, но механические свойства и вес алюминия оправдывают эти затраты для применения, где они необходимы.

Цинковая литья: процесс горячей камеры

Цинковые сплавы плавятся при температуре от 385 до 420 градусов по Цельсию в зависимости от конкретного класса Замака, температуры достаточно низкой, чтобы держать механизм впрыска непрерывно погруженным в расплавленную металлическую ванну.Машина горячей камеры поддерживает металл в расплавленном состоянии в корпусе машины и впрыскивает непосредственно из этого резервуара в штамп с каждым цикломПри этом более низкая температура процесса также значительно продлевает срок службы штамповки: цинковые штампы обычно производят 500000 до 1,000В отличие от 100 000-300 000 выстрелов для алюминиевых штампов аналогичной сложности.

Опубликованные сравнения из источников литейной промышленности подтверждают, что литья из цинкового сплава обычно длятся до 10 раз дольше, чем литья из алюминия для той же геометрии деталей,преимущество в расходах, которое значительно увеличивается в программах с большим объемомПродукция.

Как А380 Алюминий и Замак 3 и Замак 5 Цинк сравниваются по механическим свойствам?

В приведенной ниже таблице сопоставлены три наиболее широко используемых сплава для литья на давке: A380 (доминирующий сплав для литья на давке из алюминия в Северной Америке и Европе),Замак 3 (стандартный сплав цинка для большинства коммерческих применений), и Zamak 5 (высокопрочный сплав цинка, используемый, когда требуется большая твердость и износостойкость).

Разница в плотности между A380 (2,71 г/см3) и Zamak 3 (6,60 г/см3) является самым решающим свойством при выборе материала для большинства применений.Часть цинка, которая весит 100 граммов, весит 41 грамм.Для любого применения, где затраты на доставку, экономия топлива на транспортном средстве или бюджетный вес конструкции имеют значение,преимущество алюминия в весе является решением на уровне программы, которое перевешивает большинство других соображений[2].

Где выигрывает алюминий, а где - цинк?

Каждый из них побеждает в определенных категориях применения, и эти категории определяются измеряемыми требованиями к деталям, а не общими предпочтениями.

Где алюминиевый А380 - ясный выбор

Алюминий побеждает в каждом применении, где вес части определяет функциональный или экономический результат.шасси крупной потребительской электроники, и корпуса промышленного оборудования все требуют алюминия, потому что 2,4-кратная нагрузка на цинк неприемлема при размере и количестве деталей.

Термоуправление является вторым преимуществом алюминия: теплопроводность A380 96 W/m·K в сочетании с его низкой плотностью делает его стандартным материалом для теплоотводов, корпусов светодиодного освещения,корпуса инвертораВысокая теплопроводность цинка (113 Вт/мкк) не компенсирует его 2.4x штраф по весу в тепловых приложениях, где масса теплоотвода должна быть сведена к минимуму.

Алюминий также анодирует.Анодирование типа II и типа III создает твердый слой оксида алюминия непосредственно на поверхности, обеспечивая защиту от коррозии, износостойкость и цвет в одной операции.Цинк нельзя анодироватьОн может быть покрыт порошковым покрытием или окрашен, но он не образует слой твердого оксида, который производится анодированием на алюминии.Алюминий является единственным вариантом литья..

Где цинк Замак 3 и Замак 5 являются ясным выбором

Цинк выигрывает на маленьких, сложных, больших объемах деталей, где тонкие стены, сложная внутренняя геометрия и плотное допускаемое отливка являются основными требованиями..8 до 1,0 мм в горячей камере литья, по сравнению с алюминиевым 2,3 до 2,5 мм минимум.

Продолжительность жизни цинка является наиболее значительным экономическим преимуществом цинка при больших объемах производства.000 выстрелов означает, что стоимость инструментации на деталь в 5-10 раз ниже для цинка в рамках устойчивой производственной программыДля потребительского оборудования с объемом производства 500 000 единиц в год цинковая штамповка работает два года до замены, а аналогичная алюминиевая штамповка требует замены каждые четыре-пять месяцев.

Цинковые пластины непосредственно без агрессивной предварительной обработки, требуемой для алюминия.и медная покрытие все придерживаются Zamak 3 и Zamak 5 со стандартной электропластировки химии, производит зеркальные декоративные поверхности, используемые в оборудовании для ванной комнаты, дверных ручек, застежек ремней и отделки автомобилей.Алюминий требует промежуточного химического преобразования покрытия перед покрытием будет придерживаться, который добавляет процесс и увеличивает показатели отторжения в линиях покрытия.

Защита от электромагнитных помех (ЭМИ) является специфическим преимуществом цинка.Высокая плотность цинка и его электрическая проводимость делают его более эффективным, чем алюминий, в ослаблении высокочастотного электромагнитного излучения, что делает его материалом для корпусов соединителей, корпусов для защиты от радиочастотного излучения и небольшого электронного оборудования, где требуется соответствие EMI.

Как выбрать подходящий сплав для литья?

В нижеприведенной структуре решения отображаются реальные категории применения для правильного сплава на основе функциональных требований, которые определяют решение.Затем температура, затем геометрия, затем финиш, затем объемная экономика.