Dank der Benutzerfreundlichkeit, den schnellen Zyklen und niedrigen Schmelztemperaturen (400 bis 500 ° C) werden Zinklegierungen (Zamak) mehr und mehr in verschiedenen Bereichen der Fertigungsindustrie verwendet: von Möbeln bis zu Eisenwaren, von Bekleidung bis zu mechanischen Bauteilen, im Automobilsektor, in der Elektronik, Pneumatik, Hydraulik usw.
Die Verwendung von Zink-Legierungen (Zamak) beim Druckguss anstelle von anderen Materialien bietet mehrere Vorteile, vor allem einschließlich:
• Produktionsgeschwindigkeit: Im Vergleich zu anderen Verfahren und Materialien bietet Zamak-Druckguss auf jeden Fall höhere Stundenproduktionsraten. Dies ist dank der deutlich reduzierten Kühlzeit von Zamak-Legierungen möglich. Je nach der Größe des Gusses ist es möglich, die doppelte Geschwindigkeit im Vergleich zu Aluminium oder Kunststoff zu erreichen.
Die Multi-Slide Warmkammer-Technologie (DINA 5), die von MINNITI S.r.l. entwickelt wurde, ermöglicht bis zu 3500 Zyklen/Stunde (trocken).
• Energiesparend: Die relativ niedrigen Schmelztemperaturen reduzieren den Energiebedarf bei der Verarbeitung von Zamak. Die geschätzten Einsparungen betragen im Vergleich zu Aluminium 50% und bei Magnesium 15%.
• Größengenauigkeit: Obwohl die Größengenauigkeit hauptsächlich durch Fertigungsprozesse bestimmt wird, wirken sich Materialien auch auf erreichbare Toleranzen aus.
Die Gussteile können mit strengeren Toleranzen im Vergleich zu anderen dreidimensionalen Verfahren hergestellt werden, mit Größen in der Regel 10-mal präziser und entsprechend den Anforderungen für Extrusion, Formteile und Wachsausschmelzverfahren.
Zink-Druckguss-Legierungen gewährleisten Toleranzen, die bei anderen Materialien ansonsten eine maschinelle Bearbeitung erfordern würden.
Toleranzen im Hundertstelbereich können leicht erreicht werden; während Aluminium nur Doppeltoleranzwerte und Magnesium nur eineinhalb Toleranzwerte erlaubt.
Hundredth tolerances can easily be attained, while aluminum only allows for double tolerance values and magnesium for one and a half tolerances.
Zink-Legierungen haben eine höhere Dimensionsstabilität im Vergleich zu Aluminium und Magnesium. Darüber hinaus erfordern sie in der Regel einen geringeren Winkel beim Formenausstoß. Tatsächlich ist es möglich, parallele Löcher und Außenwände mit einer Schräge von 0,5° statt der üblichen 2° zu erhalten. Löcher können mit derart kleiner Vorweite erstellt werden, sodass Gewinde direkt abgegriffen werden können.
• Einfache Montage: Überall wo es erforderlich ist erlaubt die hohe Formbarkeit der Zinklegierungen (Zamak) es, Gussteile einzubauen die für eine einfache Montage gefaltet, gehämmert oder anderweitig nachbearbeitet werden.
• Geringer Formenverschleiß: Druckgussformen für Zink-Legierung (Zamak) überdauern in der Regel mehr als zwei Millionen Zyklen. Ihre Lebensdauer ist ähnlich wie beim Thermoplast-Spritzgießen; dh etwa zehnmal höher im Vergleich zum Aluminium-Druckguss und in der Regel auch höher als beim Magnesium-Druckguss.
Eine Form kann durch das Hinzufügen von entfernbaren und austauschbaren Einsätzen umgewandelt und so für die Produktion ähnlicher Teile verwendet werden, wenn die Erstellung einer neuen Form wirtschaftlich nicht sinnvoll wäre.
Jedes Projekt sollte sorgfältig geprüft werden, um den effizientesten Einsatz der Geräte zu gewährleisten und so die geringsten Kosten pro Einheit zu erhalten.
• Sicherheit: Im Gegensatz zu Aluminium und vor allem Magnesium besteht bei Zamak keine Brandgefahr durch Funkenbildung, sowohl bei der Verarbeitung als auch bei der Verwendung von Druckgussteilen.
• Projektkomplexität: Durch die Anwendung einiger grundlegender Gestaltungsprinzipien ist es möglich, die besten Vorteile aus dem Druckgussverfahren zu gewinnen.
Die folgenden Punkte sollten nicht als strenge Regeln betrachtet werden, aber wenn man sie mit etwas Vorsicht anwendet können Sie dazu beitragen, ein einheitliches, effizientes und kostengünstiges Projekt zu erstellen. Unsere langjährige Erfahrung ermöglicht es uns, kleinere Änderungen an Projekten vorzuschlagen, die erhebliche Auswirkungen auf die Effizienz und die wirtschaftliche Produktion einer bestimmten Komponente haben.
• Wandstärke
Wandabschnitte sollten so dünn wie möglich sein, bei gleichzeitiger Gewährleistung von Beständigkeit und Steifigkeit.
Die häufigste Stärke ist 1 mm, aber häufig werden niedrigere Werte bis zu 0,3 mm verwendet.
Dies reduziert das erforderliche Gewicht des Metalls und beschleunigt die Erstarrung in der Form, wodurch sich die Produktionsgeschwindigkeit erhöht.
• Ecken und Verbindungsstellen
Spitze Winkel sollte immer - so weit möglich - vermieden werden.
Interne Verbindungen sind von kritischer Wichtigkeit, und es ist gewöhnlich wünschenswert, eine Verbindung an äußeren und inneren geschlossenen Winkeln zu haben.
Eine Verbindungsstelle von 0,5 mm hat einen bemerkenswerten Verstärkungseffekt und fällt kaum auf, auch nicht bei Außengrenzen.
• Einsätze
Es gibt nur wenige geometrische Formen, die nicht im Druckgussverfahren hergestellt werden können. Einsätze und andere Funktionen, die entfernbare Elemente bei der Form benötigen, erhöhen aber die Gesamtkosten. Vertiefungen unterliegen einigen Einschränkungen.
• Oberflächen
Breite, flache Oberflächen sollten so weit wie möglich vermieden werden. Wenn sie erforderlich sind, verbessert eine leichte Krümmung das Aussehen und die Rauheit und hilft dabei, kleinere Oberflächenfehler, die das Gesamtbild beeinflussen könnten, zu vermeiden.
• Gewinde
Außengewinde sind leicht zu erstellen, insbesondere wenn sie auf der Trennlinie der Form auftreten.
Innengewinde können auch im Druckguss erstellt werden, aber im Allgemeinen ist es einfacher druckguss-erstellte Löcher mittels Gewindebohrung zu bearbeiten. Als Alternative können gewindefurchende Schrauben verwendet werden.
• Oberflächenbeschichtung:
Druckguss von Zink-Legierungen (Zamak) ist der direkteste und manchmal auch der ökonomischste Weg, um präzise und robuste Komponenten für eine Vielzahl von Branchen zu fertigen. Bei vielen Elementen die im technologisch fortgeschrittenen Bereich Anwendung finden, ist keine Oberflächenbehandlung notwendig.
In manchen Fällen ist eine Beschichtung aber notwendig für:
- dekorative Effekte
- die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
- die Erhöhung der Verschleiß- und Abriebfestigkeit.
Das Spektrum der Beschichtungen beim Zink-Legierung-Druckguss (Zamak) ist extrem breit, und es werden ständig neue Veredelungsverfahren erforscht und entwickelt.
• Chemische Beschichtung
Eine chemische Beschichtung bietet eine korrosionsabwehrende Oberfläche bei geringen Kosten. Sie wird durch das Eintauchen, oder in einigen Fällen das Bespritzen, von Teilen mit einer bestimmten Lösung hergestellt. Es gibt zwei Hauptarten von chemischer Weiterverarbeitung – Chromatierung und Phosphatierung. Zusätzlich zum Korrosionsschutz bieten sie auch die Grundlage für weitere organische Beschichtungen. Es gibt auch farbige Beschichtungen, die nur in leicht aggressiven Umgebungen verwendet werden können und / oder wenn das Bauteil nur wenig gehandhabt wird. Ein spezielles Anodisierverfahren macht aus der Zinkoberfläche einen sehr korrosions- und verschleißbeständigen Film. Diese Beschichtungen haben nur einen funktionellen Zweck und sind in der Regel von olivgrüner, matter Farbe.
Trotz ihres Namens sind sie eloxiertem Aluminium nicht wirklich ähnlich, da die beiden Prozesse und die resultierenden Beschichtungen sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
• Organische Beschichtung
Polierte Druckguss-Zinkoberflächen haben ein schönes Aussehen, das mit Hilfe von organischen Beschichtungen erhalten werden kann. Dies sind Acryl-/Polyurethan-Lacke oder Polyester-Pulver, entweder durchsichtig oder farbig. Lackierter oder pulverbeschichteter Druckguss-Zink wird in der Automobilbranche, bei Haushaltsgeräten und generell bei Maschinenteilen verwendet.
Im elektrolytischen Lackierprozess wird das zu beschichtende Teil als Kathode in ein Becken (Anode) eingetaucht, das Spezialfarben mit löslichen Harzen enthält.
Zusätzlich zum Vorteil der Regelmäßigkeit der Beschichtung, sind bei diesem Verfahren keine flüchtigen und brennbaren organischen Lösungsmittel erforderlich.
Elektrostatische Pulverbeschichtung wird zunehmend als organisches Beschichtungsverfahren beim Druckguss verwendet.
Nach dem Entfetten (und in Fällen, bei denen eine maximale Korrosionsbeständigkeit gefordert ist, auch nach dem Verchromen), werden die Teile elektronisch besprüht - im allgemeinen mit Epoxid- oder Polyesterpulvern – und dann erhitzt um das Pulver zu "verflüssigen", so dass ein fester Klebeschutzfilm entsteht.
Epoxidbeschichtung bietet die beste korrosionsabwehrende Oberfläche, während Polyester-Beschichtungen eine höhere Härte gewährleisten.
• Galvanische Beschichtungen
Teile aus Druckguss-Zink-Legierung (Zamak) können mit mehreren Arten von galvanischen Überzügen beschichtet werden; aus ästhetischen oder zu Schutzzwecken oder um spezielle elektrische oder andere Oberflächeneigenschaften zu erhalten.
Kupferbeschichtungen sind sowohl für ästhetische Zwecke empfehlenswert, als auch um eine hochleitende Oberfläche für elektrische und elektronische Anwendungsmöglichkeiten zu erhalten.
Die Kupferabscheidung wird auch als Grundlage für andere Beschichtungsarten verwendet. Was im Allgemeinen als "Verchromung" bezeichnet wird ist eigentlich eine Beschichtung bestehend aus einer oder mehreren Kupferschichten, einer oder mehreren Nickelschichten, und einer abschließenden Chromschicht. Vergoldung und Versilberung (immer auf Kupfer- oder Nickelbasis) können als Luxus-Finish verwendet werden, wenn guter Kontaktwiderstand und Oberflächenleitfähigkeit erforderlich sind.
Eine andere häufig verwendete Oberflächenveredelung ist die Vernickelung.
• Gleiteigenschaften: Zamak-Legierungen haben gute selbstschmierende Eigenschaften und werden seit Jahren für Teile mit spezifischen Eigenschaften eingesetzt. Sie sind eine gute Alternative zu Messing, vor allem für Teile mit geringer Beanspruchung.
• Vibrationsdämpfende und lärmreduzierende Eigenschaften: Zamak hat bei Raumtemperatur eine Dämpfungsfähigkeit zwischen 2% und 4%. Dieser Wert liegt 0,5% über dem von Aluminium und 1,5% über dem von Stahl. Nur Grauguss bietet einen höheren Wert von ca. 7-15%.
Zamak hat auch eine höhere Absorptionskapazität im Vergleich zu Aluminium.
• Gute Verarbeitbarkeit mit Werkzeugmaschinen: Zink-Legierungs-Druckguss (Zamak) ermöglicht die Erstellung von komplizierten Teilen, die ansonsten bei der Verwendung von anderen Techniken eine weitaus teurere mechanische Bearbeitung erfordern würden. Wenn jedoch eine weitere Verarbeitung erforderlich ist, können die Teile einfach mit normalen Werkzeugen bearbeitet werden.
Die Genauigkeit, die heutzutage beim Zink-Legierungs-Druckguss erreicht wird, hat die Notwendigkeit für ein Fräsen oder Schleifen um eine flache Oberfläche zu erhalten, beinahe vollständig eliminiert; da durch den Druckguss eine glatte Oberfläche direkt erzeugt werden kann.
Jedoch kann in einigen Fällen ein Fräsen oder Schleifen bei tiefliegenden Teilen erforderlich sein.
• Gute Umweltverträglichkeit: Zink-Legierungen sind vollständig recycelbar und wieder verwendbar. Die Verwendung von Zamak wird von den strengsten Branchenvorschriften erlaubt.