Цинк литья под давлением: Сплавы, Процесс, Приложения & Преимущества

1. Введение

Цинк умирает является широко принятым производственным процессом, который играет важную роль в производстве высокой степени, Компоненты с большим объемом.

Использование отличной литой, стабильность размеров, и сила цинк сплавов, Этот процесс поддерживает широкий спектр отраслей - от автомобильной и электроники до медицинских и потребительских товаров.

Низкая температура таяния цинка (Обычно около 420–450 ° C) Позволяет быстрое время цикла, Минимальное потребление энергии, и расширенный срок службы инструмента, Сделать его особенно экономически эффективным для сложных, Тонкостенные дизайны.

В отличие от других материалов, таких как алюминий или магний, Цинк предлагает превосходное качество отделки поверхности и исключительное совместимость, которые необходимы как для функциональных, так и для эстетических приложений.

2. Что такое Zinc Die Casting?

Цинк литье под давлением Процесс производства, в котором расплавленные цинк или цинковые сплавы привязаны к высокому давлению в многоразовые формы, известен как умирает, создать точные металлические компоненты.

Основной принцип включает ввод расплавленного металла в полость матрицы, позволяя ему затвердеть, а затем выбросить законченную часть.

Этот процесс может производить детали с жесткими допусками, гладкая поверхность, и сложная геометрия за относительно короткое время.

3. Общие цинковые сплавы для кастинга

Цинковые сплавы Используется в литью матрицы, обработка поверхности, Точность размеров, и простота обработки.

Среди наиболее широко используемых являются ЛЮДЕЙ СЕРИЯ (Нагрузки 2, 3, 5, 7) и ZA сплавы (FOR-8, Для 12, и т. д.).

Стол сплавов цинка цинка

4. Оборудование для литья и инструменты

Цинк Die Casting обычно использует Машины с горячей камерой кастинги, который погружает механизм инъекции непосредственно в расплавленный металл.

Эта конструкция обеспечивает высокоскоростную работу с минимальной потерей энергии.

Компоненты инструментов:

• Система гусина: Перевод расплавленного цинка из удерживающего горшка в рукав выстрела.
• Выстрел рукав & плунжер: Вводит металл в форму под давлением 10 000–15 000 фунтов на квадратный дюйм.
• Материалы: Обычно делается из Инструментальная сталь H13 или P20, с помощью поверхностных обработок, таких как нитрическое или PVD -покрытие, чтобы противостоять термической усталости и эрозии.

Потому что цинк менее эрозирует, чем алюминий, Умирает может длиться 1 миллион циклов, Значительное снижение долгосрочных затрат на инструментирование.

5. Цинк димира

Процесс литья цинка является точным и эффективным методом для производства большого объема, Компоненты металлов с высокой точностью.

Благодаря исключительной литой Zinc, низкая температура плавления, и стабильность размеров, Процесс может достичь жестких допусков, гладкая поверхность, и тонкостенная геометрия.

Поплатить подготовку и контроль температуры

• Цинковые сплавы обычно расплавляются при 420–450 ° C (788–842 ° F.) в зависимости от типа сплава и изменения процесса.
• Таяние происходит в печь интегрирована с машиной горячей камеры или отдельный тиг для холодных машин.
• Точный контроль температуры важно, чтобы избежать перегрева (который вызывает окисление и пористость) или перегрев (который снижает потоковиемость).
• Дегазация и поток может использоваться для удаления захваченных газов и оксидов для улучшения качества литья.

Зарядка и инъекция

• Горячая камера (наиболее распространенный для цинка):

• • The система гусина Притягивает расплавленный цинк непосредственно в матрицу под гидравлическим давлением (7–35 МПа).
  • Короткое время цикла (обычно <1 Второе время заполнения) Сделайте процесс идеальным для масштабного производства.

• Холодная камер кастинга (используется для ZA-12, ZA-27):

• • Расплавленный цинк проливается в рукав выстрела, Тогда поршень втягивает его в кубик.
  • Требуется для сплавов с более высоким содержанием алюминия, которые корродируют системы Gooseneck.

Заполнение и затвердевание полости

• Расплавленный цинк заполняет полость стальной матрицы на высокой скорости (до 1–3 м/с), Обеспечение достижения всех замысловатых форм и тонких стен.
• Быстрое извлечение тепла происходит через стены матрицы, включает в себя:

• • Быстрое затвердевание (Через миллисекунды до нескольких секунд)
  • Высокая точность
  • Мелкозернистая структура с улучшенными механическими свойствами

• Вентиляция и вакуумная помощь может использоваться для предотвращения захвата воздуха и снижения пористости.

Выброс и умирайте езда на велосипеде

• Как только часть затвердевает, выбросы вытащить его из формы.
• Поверхности умирают охлаждаются или смазываются Die Release Agents Чтобы обеспечить плавную часть выпуска и продлена..
• Типичный Время цикла для литья цинка: 20–60 секунд за выстрел, в зависимости от сложности части и сплава.
• Затем умирают и готовится к следующей инъекции - быстрое охлаждение Zinc позволяет QUID DI -QUANGLING.

Обрезка и удаление вспышки

• После выброса, избыточный материал (вспышка, ложный, бегуны) обрезается с использованием:

• • Гидравлический или механический Торжковые прессы
  • Системы с ЧПУ
  • Ручные инструменты выслушивания для сложной геометрии

• Правильная конструкция стробирования и переполнения сводит к минимуму отходы и обеспечивает чистое разделение деталей.

Проверка осмотра и размерность

• Первоначальная проверка может включать:

• • Визуальный осмотр для вспышки, дефекты поверхности, или холодный закрыт
  • Размерное измерение против САПР или технических характеристик рисования
  • Необязательный Рентгеновский тестирование или тестирование под давлением Для внутренних дефектов

6. Отделка и постобработка кастинга цинка Die Die

В то время как литье цинк сплавов из сплава известна для производства компонентов с отличной поверхностной отделкой и плотными допусками прямо из формы,

Большинство промышленных и потребительских приложений по-прежнему требуют постобработки для соответствия окончательному спецификациям.

Удаление заусенцев, Обрезка, и флэш -удаление

После изгнания из кубика, Части часто имеют избыточный материал на расставании линий и областей ворот.

Это должно быть удалено для соответствия спецификациям проектирования и обеспечения безопасности при обработке и сборке.

Общие методы:

• Механические прессы: Быстро и точнее, Идеально подходит для масштабного производства.
• Рука выслушивает: Используется для небольших партий или деталей со сложной геометрией.
• Вибрационная отделка: Уважительные части с абразивной средой для сглаживания краев и подготовки поверхности.

Цель: Достичь чистых контуров, Удалите острые края, и приготовьте детали для покрытий.

Очистка поверхности и предварительная обработка

Чистота поверхности является критическим пятном., рисование, или покрытие. Натуральный оксидный слой цинка и смазки для матрицы должны быть удалены, чтобы обеспечить правильную адгезию.

Методы включают:

• Щелочная чистка: Удаляет масла, смазки, и умирайте смазки.
• Кислотный маринован: Удаляет оксиды и ржавчину.
• Выстрел в взрыве или взрыве из бусинки: Униформа поверхности и готовится к покрытиям.

Исход: Улучшает связь красок и на рамках, улучшая косметический вид.

Методы отделки поверхности

Цинковые сплавы есть Высоко совместим с декоративными и функциональными покрытиями, Сделать их идеальными для деталей, требующих внешнего вида или защиты от коррозии.

Покрытие

• Никелирование: Предлагает яркий, коррозионная устойчивость, часто используется в автомобильной и сантехнической.
• Хромирование: Зеркальная отделка для декоративных или износостойких поверхностей.
• Цинк или цинк-никелевое покрытие: Применяется для дополнительной защиты от коррозии в суровых условиях.

Порошковое покрытие

• Электростатическое нанесение порошкообразного полимера, с последующим отверждением при ~ 180–200 ° C.
• Предлагает долговечность, Цвет гибкость, и хорошая устойчивость к воздействию и химикатам.

Лакирование или четкое покрытие

• Прозрачные покрытия защищают покрытые или полированные поверхности, не изменяя внешний вид.

Термическая обработка (Необязательно для некоторых сплавов)

Цинковые сплавы обычно не обрабатываются на тепло для упрочнения, но обработки стресса может быть применен:

• Температурный диапазон: 80–120 ° C в течение нескольких часов.
• Цель: Уменьшить внутренние напряжения от литья или обработки, Улучшить размерную стабильность.

Некоторые из (Цинк-алюминий) Сплавы могут подвергаться возрастное упрочнение Чтобы улучшить силу со временем.

Обработка и вторичные операции

Несмотря на то, что лить, Вторичная обработка может потребоваться для:

• Резьба, бурение, или постукивание
• Спаривающие поверхности для сборок
• Особенности жесткой устойчивости, не достижимые только через кастинг

Примечание: Превосходная механизм Zinc делает его идеальным для вторичных операций, с Низкий износ инструмента и плавное образование чипа.

7. Свойства материалов из цинка отливов

Цинковые отливки ценятся не только за их превосходную литурку, но и за их надежные механические и физические свойства.

Эти свойства делают цинковые сплавы, подходящими для точных компонентов, требующих высокой прочности, Точность размеров, И хорошая поверхностная отделка.

Физические свойства цинк сплавов

Механические свойства цинк сплавов

Стабильность размеров & Сопротивление ползучести

• Стабильность размеров: Цинковые отливки могут поддерживать точные допуски в течение длительных периодов, Особенно в среде умеренной температуры.

• • Типичные допуски: ± 0,05 мм или лучше

• Сопротивление ползучести: Ограничен выше 100 °С. Цинковые сплавы есть Не идеально подходит для высокотемпературных структурных нагрузок, Но хорошо выступайте в комнате до умеренно повышенных температур.

8. Контроль качества и смягчение дефектов

Поддержание высокого качества продукции в литье цинка требует надежных систем мониторинга и проверки.

Типичные дефекты и лекарства:

Неразрушающие методы тестирования, такие как Рентгеновский осмотр, Ультразвук, и краситель пенетрант тестирование часто используются для обнаружения внутренних или поверхностных дефектов.

9. Преимущества & Ограничения кастингов цинка умирают

Преимущества

Превосходная плавность:

Цинковые сплавы демонстрируют отличную текучесть, Включение производства сложных компонентов с тонкими стенами, Тонкий, как 0.8 мм.

Это свойство позволяет точно заполнять сложные полости плесени, облегчение производства высококачественных деталей.

Высокая точность размеров:

Цинковое лить, Обычно в пределах ± 0,05-0,1 мм для деталей размером с малого и среднего.

Эта точность часто устраняет необходимость в обширном пост-махинации, Экономия как времени, так и затрат.

Быстрые ставки производства:

Машины для цинка для цинка могут работать с коротким временем цикла, Обычно от 10-60 секунды за цикл, в зависимости от сложности частично.

Эта высокоскоростная производственная способность делает его идеальным для массового производства, Сокращение общих затрат на производство.

Хорошая поверхностная отделка:

Части, произведенные с помощью литья цинка, обычно имеют гладкую и глянцевую поверхность прямо из формы.

Это устраняет необходимость во многих операциях по финише.

Экономическая эффективность:

Цинк относительно недорогой по сравнению со многими другими металлами, связанными.

Кроме того, Процесс генерирует минимальные отходы материала, поскольку избыточный металл может быть легко переработана, Дальнейшее снижение затрат.

Более низкая стоимость инструментов и оборудования также способствует его экономической жизнеспособности.

Широкий спектр вариантов сплава:

Доступны различные цинковые сплавы, Каждый из них адаптирован к конкретным требованиям к производительности.

Например, Сплавы Zamak обеспечивают баланс силы, коррозионная стойкость, и кастинговые свойства,

в то время как сплавы ZA известны своей высокой устойчивостью к износу, обеспечение гибкости при выборе материала.

Ограничения

Ограниченная производительность при высоких температурах:

Цинковые сплавы имеют низкие точки плавления и плохая теплостойкость.

Их механические свойства значительно разлагаются при повышенных температурах (обычно выше 120 ° C.),

Делать их непригодными для применений, связанных с постоянным воздействием высокого тепла, такие как внутренние двигатели в высокопроизводительных транспортных средствах.

Ограничения размера:

Размер лицевых деталей цинка ограничен емкостью машин и форм, настраиваемых на матрицу.

Производить крупномасштабные компоненты сложно и дорого, так как это требует более мощных машин и больших, Более дорогие формы.

Тепловая чувствительность:

Цинковые сплавы чувствительны к быстрым изменениям температуры во время процесса настройки..

Эта термочувствительность может привести к таким проблемам, как тепловые напряжения, деформация, и взломать литые детали, если параметры процесса, такие как скорость охлаждения, не тщательно контролируются.

Восприимчивость к определенным коррозионным средам:

Хотя цинк имеет некоторую присущую коррозионную стойкость, в высоко коррозийных средах, особенно те, у кого сильные кислоты или щелочки, Материал может корродировать со временем.

В то время как поверхностная обработка может повысить коррозионную стойкость, Это добавляет к общей стоимости.

Доступность регионального сплава:

Производство и доступность конкретных цинк сплавов могут быть ограничены в некоторых регионах.

Это может привести к проблемам цепочки поставок, дольше сроки, и увеличение затрат на поиск специализированных сплавов.

10. Применение кастингов цинка Die

Автомобильная промышленность Промышленность

• Области применения: Транспортные конструкционные компоненты, Интерьер/внешняя отделка, и функциональные части
• Компоненты: Монтиры двигателя, скобки, Дверные ручки, ручки, Колесные центры, Регистрали, и декоративные отделки

Электроника Промышленность

• Области применения: Электронные корпуса, разъемы, и управление теплом
• Компоненты: Подключаемые разъемы, Устройства корпус, радиаторы для полупроводников, и приспособления

Сектор потребительских товаров

• Области применения: Домашние приборы, игрушки, и декоративные продукты
• Компоненты: Ручки/ручки для кухонных приборов, игрушечные модели, декоративные фигурки, и оборудование для мебели

Аппаратное обеспечение & Сантехника

• Области применения: Строительные приспособления и системы сантехники
• Компоненты: Смесители, клапаны, дверные замки, петли, и архитектурное оборудование

Медицинские устройства поле

• Области применения: Хирургическое оборудование и биомедицинские компоненты
• Компоненты: Биосовместимые корпуса приборов, имплантируемые оболочки устройства (с обработкой поверхности), и диагностические детали инструмента

Сектор возобновляемых источников энергии

• Области применения: Инфраструктура ветра и солнечной энергии
• Компоненты: Кроншеты ветряной турбины, Системы монтажа солнечной батареи, и корпуса системы хранения энергии

11. Сравнительная таблица: Цинк против алюминия против магния

Ключевые выводы:

• Цинк идеально подходит для высокоточный, маленький, сложные детали с превосходным качеством поверхности и Низкая стоимость инструмента, особенно в крупносерийное производство.
• Алюминий предпочтительнее для Легкие структурные компоненты с умеренной силой и более высокое тепловое сопротивление.
• Магний предлагает Лучшее соотношение силы к весу, сделать его подходящим для аэрокосмическая и портативная электроника, но требует более специализированной обработки и управления безопасности.

12. Заключение

Цинк умирает зрелый, точный, и экономичный процесс производства Идеально подходит для производства сложных металлических компонентов в больших объемах.

Его механическая надежность, превосходная литья, И отличное качество поверхности продолжает делать его предпочтительным выбором для отраслей, от автомобилей до медицинских устройств.

Хотя он имеет некоторые тепловые ограничения, его гибкость дизайна, Низкая стоимость производства, и переработка твердо защищает литье цинка в качестве ведущей технологии формирования металлов в будущем.

Пользовательские услуги кастинга этим

ЭТОТ предлагает высококачественное Пользовательские услуги кастинга адаптировано в соответствии с вашими точными спецификациями.

С многолетним опытом и передовым оборудованием, Мы специализируемся на создании точных металлических компонентов с использованием алюминий, цинк, и магний сплавы.

Что мы предлагаем:

• OEM & ODM Die Casting Solutions
• Поддержка для Маленькая до объема производства
• Индивидуальная конструкция плесени и инженерная поддержка
• Плотные допуски на размерность и отличная отделка поверхности
• Вторичные операции, включая обработка с ЧПУ, обработка поверхности, и сборка