Aluminium Die Casting vs Zinc Die Casting: Ιδιότητες, κόστος και Οδηγός εφαρμογής

Δύο μηχανικοί από την ίδια εταιρεία προσφέρουν το ίδιο κομμάτι, ο ένας αναφέρει αλουμίνιο Α380, ο άλλος αναφέρει Ζαμάκ 3.διαφορά βάρους 60%Οι δύο μηχανικοί έκαναν την επιλογή του υλικού χωρίς να κάνουν την πλήρη σύγκριση.Και ένας από αυτούς θα ανακαλύψει το λάθος μετά την κοπή του ζάρι..

Η χύτευση με έλαση αλουμινίου και η χύτευση με έλαση ψευδαργύρου είναι οι δύο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες διαδικασίες χύτευσης με έλαση υπό πίεση στην παγκόσμια κατασκευή.χυμένο μέταλλο που σπρώχνεται κάτω από πίεση σε σκληροποιημένο σιδηροδρομικό θάμνοΠέρα από αυτό, διαφέρουν σημαντικά σε κάθε ιδιότητα που έχει σημασία για έναν μηχανικό προϊόντος: πυκνότητα, αναλογία αντοχής προς βάρος, σημείο τήξης, τύπος διαδικασίας χύτευσης, ελάχιστο πάχος τοιχώματος,Να πεθάνεις, να ζήσεις., αντοχή στη διάβρωση, ικανότητα τελικής επιφάνειας και οικονομία ανά μέρος.

Αυτός ο οδηγός συγκρίνει το αλουμίνιο A380 με τα κράματα ψευδαργύρου Zamak 3 και Zamak 5 σε κάθε διάσταση που καθοδηγεί τις αποφάσεις επιλογής υλικών.Θα έχετε τα δεδομένα για να κάνετε τη σωστή επιλογή πριν δεσμευτεί ο προϋπολογισμός εργαλείων.

Ποια είναι η θεμελιώδης διαφορά ανάμεσα στο αλουμίνιο και στο ψευδάργυρο;

Η σημαντικότερη διαφορά μεταξύ του αλουμινίου και του ψευδαργύρου δεν είναι μια ιδιότητα του κράματος.Και αυτή η διαφορά στη διαδικασία οδηγεί τις διαφορές στο χρόνο κύκλου., η διάρκεια ζωής, το πάχος του τοίχου και το συνολικό κόστος του προγράμματος.

Χύτευση αλουμινίου: διαδικασία ψύξης.

Το αλουμίνιο έχει σημείο τήξης περίπου 660 βαθμούς Κελσίου.θα υποβαθμίσει γρήγορα τον μηχανισμό έγχυσης εάν παραμείνει σε επαφή με το λιώσιμο μέταλλο κατά τη διάρκεια κάθε κύκλουΤο αλουμίνιο, επομένως, χρησιμοποιεί τη διαδικασία του ψυχρού θαλάμου,όπου το λιωμένο μέταλλο εισάγεται σε ξεχωριστό θάλαμο σφαίρας για κάθε κύκλο πριν από την ένεση στο πετράδιΗ διαδικασία του ψυχρού θαλάμου προσθέτει ένα βήμα σε κάθε κύκλο, αυξάνει το χρόνο κύκλου κατά 20 έως 30 τοις εκατό σε σύγκριση με τον θερμό θάλαμο και εκθέτει το μανίκι πυροβολισμού σε θερμικό σοκ με κάθε κύκλο.Το αποτέλεσμα είναι μεγαλύτερος χρόνος κύκλου και μεγαλύτερη φθορά μηχανής από το ψευδάργυρο, αλλά οι μηχανικές ιδιότητες και το πλεονέκτημα του βάρους του αλουμινίου δικαιολογούν το κόστος αυτό για τις εφαρμογές όπου είναι απαραίτητο.

Χύτευση ψευδαργύρου: διαδικασία θερμής αίθουσας

Τα κράματα ψευδαργύρου λιώνουν στους 385 έως 420 βαθμούς Κελσίου, ανάλογα με το συγκεκριμένο βαθμό Zamak, μια θερμοκρασία αρκετά χαμηλή ώστε να διατηρείται συνεχώς ο μηχανισμός ένεσης βυθισμένος στο λιώσιμο μεταλλικό μπάνιο.Η μηχανή θερμού θαλάμου διατηρεί το μέταλλο σε λιωμένη κατάσταση στο σώμα της μηχανής και εγχύεται απευθείας από αυτή την δεξαμενή στο πετρώμα με κάθε κύκλοΤο χύτευμα σε θερμό θάλαμο εξαλείφει το βήμα χύτευσης, μειώνει το χρόνο κύκλου σε 30 έως 50% ταχύτερο από το κρύο θάλαμο για ισοδύναμο μέγεθος μέρους, μειώνει το θερμικό σοκ στο σύστημα ένεσης,και παράγει λιγότερη πορώστια, δεδομένου ότι η πίεση της ένεσης εφαρμόζεται πιο σταθεράΗ χαμηλότερη θερμοκρασία της διαδικασίας αυξάνει επίσης δραματικά τη διάρκεια ζωής των πινέλων: τα πινέλα ψευδαργύρου παράγουν συνήθως 500.000 έως 1.000 πινέλες ψευδαργύρου.000Το μέγεθος των σφαιρών που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία του αλουμινίου είναι μικρότερο από το μέγεθος των σφαιρών που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία του αλουμινίου, με αποτέλεσμα το μέγεθος των σφαιρών να είναι μικρότερο από το μέγεθος του αλουμινίου.

Οι δημοσιευμένες συγκρίσεις από πηγές της βιομηχανίας χύτευσης με έλαση επιβεβαιώνουν ότι τα πλαισίια κράματος ψευδαργύρου διαρκούν συνήθως έως και 10 φορές περισσότερο από τα πλαισίια αλουμινίου για την ίδια γεωμετρία τμήματος,πλεονέκτημα κόστους που συνδυάζεται σημαντικά σε προγράμματα μεγάλου όγκουΕπικεφαλής [1].

Πώς το Α380 Αλουμίνιο και το Zamak 3 και Zamak 5 Ζινκ συγκρίνονται στις μηχανικές ιδιότητες;

Ο παρακάτω πίνακας συγκρίνει τα τρία πιο ευρέως προσδιορισμένα κράματα χύτευσης με έλξη: A380 (το κυρίαρχο κράμα χύτευσης με έλξη αλουμινίου στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη),Zamak 3 (το τυποποιημένο κράμα ψευδαργύρου για τις περισσότερες εμπορικές εφαρμογές), και Zamak 5 (το υψηλότερης αντοχής κράμα ψευδαργύρου που χρησιμοποιείται όταν απαιτείται μεγαλύτερη σκληρότητα και αντοχή στην φθορά).

Η διαφορά πυκνότητας μεταξύ A380 (2.71 g/cm3) και Zamak 3 (6.60 g/cm3) είναι η πιο αποφασιστική ιδιότητα στην επιλογή υλικών για τις περισσότερες εφαρμογές.Ένα κομμάτι ψευδαργύρου που ζυγίζει 100 γραμμάρια ζυγίζει 41Για οποιαδήποτε εφαρμογή όπου το κόστος μεταφοράς, η οικονομία καυσίμου του οχήματος ή το δομικό βάρος του προϋπολογισμού είναι σημαντικά,Το πλεονέκτημα του βάρους του αλουμινίου είναι μια απόφαση σε επίπεδο προγράμματος που υπερισχύει των περισσότερων άλλων εκτιμήσεων.Αριθμός:.

Πού κερδίζει το Αλουμίνιο, και πού κερδίζει ο ψευδάργυρος;

Καμία από τις δύο ενώσεις δεν είναι καθολικά ανώτερη.

Όπου το Α380 είναι η σαφής επιλογή

Το αλουμίνιο κερδίζει σε κάθε εφαρμογή όπου το βάρος του μέρους καθορίζει ένα λειτουργικό ή οικονομικό αποτέλεσμα.σασί μεγάλων καταναλωτικών ηλεκτρονικών συσκευών, και τα περιβλήματα βιομηχανικών εξοπλισμών απαιτούν όλα αλουμίνιο, επειδή η επιβάρυνση του βάρους του ψευδαργύρου κατά 2,4 φορές είναι απαράδεκτη στο μέγεθος και την ποσότητα των στοιχείων που αφορούν.

Η θερμική διαχείριση είναι το δεύτερο πλεονέκτημα του αλουμινίου. Η θερμική αγωγιμότητα του A380 του 96 W/m·K, σε συνδυασμό με τη χαμηλή πυκνότητά του, το καθιστά το τυποποιημένο υλικό για απορροφητήρες θερμότητας, θήκη φωτισμού LED,περιβλήματα μετατροπώνΗ υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα του ψευδαργύρου (113 W/m·K) δεν αντισταθμίζει την4 φορές το βάρος στις θερμικές εφαρμογές όπου η μάζα του θερμοκηπίου πρέπει να ελαχιστοποιείται.

Το αλουμίνιο ανωτίζει επίσης. Το ανωτίζοντας τύπου II και τύπου III χτίζει ένα σκληρό στρώμα οξειδίου του αλουμινίου απευθείας στην επιφάνεια, παρέχοντας προστασία από τη διάβρωση, αντοχή στην φθορά και χρώμα σε μία μόνο λειτουργία.Ο ψευδάργυρος δεν μπορεί να ανωθείΜπορεί να είναι επικαλυμμένο με σκόνη ή να είναι βαμμένο, αλλά δεν σχηματίζει το στρώμα σκληρού οξειδίου που παράγει η ανωδίαση στο αλουμίνιο.Το αλουμίνιο είναι η μόνη επιλογή χύτευσης με πετάγμα..

Όπου ο ψευδάργυρος Zamak 3 και Zamak 5 είναι η σαφής επιλογή

Το ψευδάργυρο κερδίζει σε μικρά, περίπλοκα, μεγάλα μέρη, όπου τα λεπτά τοιχώματα, η περίπλοκη εσωτερική γεωμετρία και οι στενές ανοχές είναι οι κύριες απαιτήσεις..Για μικρά εξαρτήματα υλικού, συνδέσμους, κυλίνδρους κλειδαριού, μεντεσέδες,και διακοσμητικά είδη όπου η γεωμετρία απαιτεί λεπτούς τοίχους και λεπτές λεπτομέρειες, η ικανότητα χύτευσης του ψευδαργύρου δεν μπορεί να συγκριθεί με το αλουμίνιο.

Η διάρκεια ζωής είναι το σημαντικότερο οικονομικό πλεονέκτημα του ψευδαργύρου σε μεγάλα όγκους παραγωγής.Το κόστος εργαλείων ανά μέρος είναι 5 έως 10 φορές χαμηλότερο για το ψευδάργυρο σε ένα συνεχή πρόγραμμα παραγωγήςΓια ένα καταναλωτικό προϊόν υλικού με 500.000 μονάδες ετησίως, ένα πεδίο ψευδαργύρου λειτουργεί δύο χρόνια πριν από την αντικατάσταση.

Πίνακες ψευδαργύρου απευθείας χωρίς την επιθετική προεπεξεργασία που απαιτείται για το αλουμίνιο.και το χαλκό επιχρίστωση όλα συμμορφώνονται με Zamak 3 και Zamak 5 με την τυποποιημένη χημεία ηλεκτροπληκτισμού, η οποία παράγει διακοσμητικές επιφάνειες καθρέφτη ποιότητας που χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό μπάνιου, χερούλια θυρών, μαντήλες ζώνης και εσωτερική διακόσμηση αυτοκινήτων.Το αλουμίνιο απαιτεί μια ενδιάμεση χημική επικάλυψη μετατροπής πριν από την επικάλυψη θα προσκολληθεί, το οποίο προσθέτει ένα στάδιο της διαδικασίας και αυξάνει τα ποσοστά απόρριψης στις γραμμές επικάλυψης.

Η προστασία από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) είναι ένα ειδικό πλεονέκτημα του ψευδαργύρου.Η υψηλότερη πυκνότητα και η ηλεκτρική αγωγιμότητα του ψευδαργύρου το καθιστούν πιο αποτελεσματικό από το αλουμίνιο στην εξασθένηση της υψηλής συχνότητας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, καθιστώντας το προτιμώμενο υλικό για στερεώματα συνδέσμων, θωράκτες προστασίας RF και μικρό ηλεκτρονικό υλικό όπου απαιτείται συμμόρφωση EMI.

Πώς επιλέγετε το κατάλληλο κράμα χύτευσης με ένεση για την εφαρμογή σας;

Το παρακάτω πλαίσιο απόφασης σχεδιάζει τις πραγματικές κατηγορίες εφαρμογής στο σωστό κράμα με βάση τη λειτουργική απαίτηση που καθοδηγεί την απόφαση.και μετά θερμοκρασία, στη συνέχεια, γεωμετρία, στη συνέχεια να ολοκληρώσει, στη συνέχεια, οικονομία όγκου.

Σχετικοί οδηγοί και πηγές τεχνολογίας Elite Mold

Σχετικοί οδηγοί: πλήρης οδηγός επιλογής διαδικασιών κατασκευής, επιλογές τελικής επιφάνειας χύτευσης με ένεση, υπηρεσίες χύτευσης με ένεση.

Αξιωματικές αναφορές: North American Die Casting Association (NADCA), ASTM International προδιαγραφές για τα κράματα χύτευσης με πεδίο.

Πάρτε μια αναθεώρηση DFM από την Elite Mold Tech

Ανέβασε το αρχείο CAD στην Elite Mold Tech και θα λάβεις μια αναθεώρηση DFM μέσα σε 12 ώρες, με ανοχή, υλικό,και την ανατροφοδότηση του κόστους από την ομάδα μηχανικών μας πριν δεσμευτείτε για εργαλεία.

Συχνές Ερωτήσεις

Γιατί η χύτευση ψευδαργύρου είναι φθηνότερη από το αλουμίνιο για μικρά μέρη σε μεγάλο όγκο;

Το πλεονέκτημα κόστους του ψευδαργύρου για μικρά, μεγάλα μέρη προέρχεται από τρεις παράγοντες σύνθεσης.000Το ζινκ είναι πολύ πιο εύκολο να χρησιμοποιηθεί από το αλουμίνιο, αλλά η τιμή του είναι πολύ χαμηλότερη από την τιμή του αλουμινίου.Το κόστος αντικατάστασηςΈνα ισοδύναμο αλουμινένιο πετσί απαιτεί αντικατάσταση κάθε 2 έως 7 μήνες, πολλαπλασιάζοντας το ετήσιο κόστος εργαλείων.το χύτευμα σε θερμό θάλαμο ψευδαργύρου είναι 30 έως 50 τοις εκατό ταχύτερο ανά κύκλο από το χύτευμα σε κρύο θάλαμο αλουμινίουΤρίτον, δευτερεύουσες εργασίες:Η ανώτερη ποιότητα της επιφάνειας του ψευδαργύρου και η ικανότητα άμεσης επικάλυψης μειώνουν ή εξαλείφουν τα βήματα τελικής επεξεργασίας που απαιτεί το αλουμίνιο.Ο συνδυασμός της μεγαλύτερης διάρκειας ζωής, του συντομότερου χρόνου κύκλου και των λιγότερων δευτερογενών εργασιών καθιστά τον ψευδάργυρο σταθερά πιο οικονομικό από το αλουμίνιο για μικρά εξαρτήματα σε όγκους παραγωγής άνω των 50,000 μονάδες ετησίως.

Μπορεί το ψευδάργυρο να χρησιμοποιηθεί σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας;

Τα κράματα ψευδαργύρου διατηρούν τις μηχανικές τους ιδιότητες σχετικά καλά σε θερμοκρασία δωματίου και σε ήπια περιβάλλοντα λειτουργίας, αλλά έχουν σημαντικούς περιορισμούς πάνω από τους 100 βαθμούς Κελσίου.Η αντοχή στην έλξη των κράματος Zamak μειώνεται σημαντικά πάνω από 70 έως 80 βαθμούς Κελσίου υπό συνεχή φορτίο. εφαρμογές αυτοκινήτων κάτω από την κάπα, εξαρτήματα που βρίσκονται δίπλα σε πηγές θερμότητας,και τα μέρη που υφίστανται θερμικό κύκλο μεταξύ περιβάλλοντος και αυξημένων θερμοκρασιών θα πρέπει να αξιολογούνται προσεκτικά σε σχέση με τα δημοσιευμένα δεδομένα ιδιότητας υψηλής θερμοκρασίας για το συγκεκριμένο βαθμό ZamakΤο Zamak 5 προσφέρει καλύτερη αντοχή σε σύρσεις σε σχέση με το Zamak 3 σε υψηλές θερμοκρασίες λόγω της υψηλότερης περιεκτικότητας σε χαλκό.:διατηρεί χρήσιμες δομικές ιδιότητες έως και 200 βαθμούς Κελσίου και είναι ειδικά σχεδιασμένο για εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών, όπως περιβλήματα κινητήρων, θήκες κιβωτίων μεταφοράς,και περιβλήματα μετατροπών όπου ο ψευδάργυρος θα παραμορφωνόταν υπό φορτίο με την πάροδο του χρόνου.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Zamak 3 και Zamak 5 κράματα ψευδαργύρου;

Το Zamak 3 και το Zamak 5 είναι και τα δύο κράματα ψευδαργύρου-αλουμινίου-μαγνησίου στην οικογένεια Zamak και διαφέρουν κυρίως στην περιεκτικότητα σε χαλκό.ενώ το Zamak 5 περιέχει περίπου 0Η προσθήκη χαλκού αυξάνει την αντοχή τέντωσης του Zamak 5s από 215 σε 250 MPa σε 270 σε 310 MPa, αυξάνει την σκληρότητα του Brinell από 82 HB σε 91 HB,και βελτιώνει την αντοχή στην φθορά και την αντοχή στο σέρσιμο σε υψηλές θερμοκρασίεςΤο trade-off είναι η μειωμένη ευελιξία: η επιμήκυνση του Zamak 5 μειώνεται στο 7% από το Zamak 3 ′s 10%, καθιστώντας το ελαφρώς πιο εύθραυστο υπό την επίθεση.Το Zamak 3 είναι το παγκόσμιο προεπιλεγμένο για τις περισσότερες εμπορικές εφαρμογές χύτευσης ψευδαργύρου, όπου το φινίρισμα της επιφάνειας και η απορρίψιμότητα είναι τα κύρια προβλήματαΤο Zamak 5 ορίζεται όταν το τμήμα υφίσταται υψηλότερα μηχανικά φορτία, επαφή φθοράς ή θερμοκρασίες λειτουργίας άνω των 70 βαθμών Κελσίου.Το Zamak 7 είναι μια τρίτη επιλογή που μειώνει την περιεκτικότητα σε μαγνήσιο για τη βελτίωση της ευελιξίας και της ροής για τα καλύτερα χαρακτηριστικά λεπτών τοιχωμάτωνΧρησιμοποιείται κυρίως σε μικρά, περίπλοκα υλικά όπου η διαμετρική ακρίβεια με ελάχιστο πάχος τοίχου είναι η κρίσιμη απαίτηση.

Μπορεί το αλουμίνιο να χρωματιστεί σαν ψευδάργυρο;

Η χρωματοποίηση των αλουμινίου είναι δυνατή, αλλά είναι σημαντικά πιο περίπλοκη και ακριβή από την χρωματοποίηση του ψευδαργύρου.Το αλουμίνιο σχηματίζει φυσικά ένα σταθερό στρώμα οξειδίου που εμποδίζει τη συνηθισμένη χημική ηλεκτροπληγή από την προσκόλλησηΠριν από την επικάλυψη, το αλουμίνιο πρέπει να χαραχθεί χημικά για να αφαιρεθεί το στρώμα οξειδίου, στη συνέχεια το ψευδαργύριο πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία για να αποθηκευθεί ένα λεπτό στρώμα ψευδαργύρου που συνδέει την επιφάνεια του αλουμινίου με τη χημική επικάλυψη,μετά χτυπήθηκε το χαλκό πριν από την εφαρμογή του τελικού στρώματος χρωμικής ή νικελικής επικάλυψηςΑυτή η σειρά προεπεξεργασίας πολ