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2023 年 12 月 01 日

锌压铸制造工艺的全面回顾 

类别
金属铸造
发布日期: 2023 年 12 月 1 日
最后修改日期: 2024 年 3 月 26 日
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介绍

锌压铸涉及将锌片加热成熔融状态,然后使其凝固成所需的形状。 该金属具有良好的机械和物理性能,使其适用于各种制造目的。 锌是一种熔点相对较低的有色金属,使其成为该技术的良好候选者。 

压铸
压铸

本文讨论了您需要了解的有关满足您的制造需求的压铸锌零件的所有信息。 继续阅读!

什么是锌压铸?

锌压铸是将锌合金加热成熔融状态,然后将其压入预制的压铸模具中,并在模具中凝固。 它被称为锌压铸,因为它是一种 压铸 专门针对锌合金。

该工艺高效、通用,适合制造高精度、复杂的锌件。 锌合金因其优异的机械性能,尤其是低熔点而成为该工艺的理想选择。 此外,它还具有良好的导电性、延展性和强度,使其适合制造以耐用性为标准的具有挑战性的零件。

另外,由于锌合金的熔点相对较低,锌压铸通常采用热室压铸工艺。 然而,此功能有利于压铸,可以延长模具的使用寿命并缩短生产周期时间。

锌压铸工艺分步指南

如上所述,锌压铸遵循热室压铸工艺。 然而,即使是冷室工艺也是合适的。 无论如何,压铸遵循类似的机制。 以下是制造过程的摘要。

第 1 步:模具准备

该过程从创建压铸模具开始,该模具将具有所需组件的预期形状和几何特征。 这 压铸模具 通常由铝或钢制成。 

之后,仍在模具准备过程中清洁模具以去除杂质。 然后,润滑模具,以便在铸造后更容易脱模压铸件。 模具准备的最后就是在高压下将其夹紧。

第二步:锌合金的熔化和注射

熔化锌块(通常 > 400°C 或 800°F)并倒入喷射室中。 然后,继续在高压下将液化锌材料注入模具中,确保其充满模具,以便能够生产模具的所有细节。

第三步:冷却和顶出

然后,让熔融锌在压铸模具中冷却并凝固,形成模具的精确形状和特征。 下一步是松开模具,将新形成的固体锌铸件从模具中顶出。

第 4 步:修剪和整理 

弹出凝固的压铸件后,一些多余的部分通常需要修整和一些二次精加工以改善外观。 您可以使用修整模具或锯切割多余的部分,然后进行其他表面处理,例如表面处理和涂层选项,以增强零件的美观性。

锌压铸用标准锌合金 

几种锌合金由于熔点相对较低而适合压铸。 而且具有良好的尺寸稳定性; 即使在加热至熔融状态并重新凝固后,它仍保留其大部分物理和机械性能。 

下面,我们探讨一些最常用的压铸件锌合金。

扎马克 2

Zamak 2 也称为锌合金 2,由多种合金元素组成,主要是铝、镁和铜。 它以其优异的强度而闻名,是扎马克合金中最强、最坚硬的锌合金。

然而,它具有良好的铸造性能,即使在铸造后也能保持其结构完整性和强度。 因此,它适合为机械和汽车行业制造复杂形状和高强度部件。

扎马克 3

Zamak 3 或锌合金 3 是一种出色的压铸合金,因为它具有令人难以置信的强度、延展性和可铸造性。 该合金的成分与 Zamak 2 相似。然而,其机械特性更加平衡,使其成为多功能性的更好选择。 Zamak 3 还展示了与不同表面处理的兼容性,例如电镀、喷漆和铬酸盐处理。

扎马克 5

Zamak 5(锌合金 5)的铜含量高于 Zamak 3,使其具有更高的强度和硬度,但延展性较差。 这一特性使其成为需要高机械性能的组件的良好选择。 然而,由于其延展性较低,可能会降低其成型性。

锌合金7

Zamak 7,锌合金7,是Zamak 3的变种,但略有修改。 与其他 Zamak 合金相比,它的镁和杂质含量较低。 然而,这导致了其铸造性、灵活性、尺寸稳定性和表面光洁度的提高。 因此,它对于制造复杂精密零件和薄壁构件至关重要。

扎8

ZA-8,顾名思义,本质上是锌和铝的混合物,尽管锌仍然是基础材料。 因此,与 Zamak 系列相比,它含有大量的铝。 然而,它还含有少量的铜和镁。 该合金具有相当的强度和硬度,使其适合以耐用性为显着特点的零件。

铜锌5

ACuZinc5 以其强度、铸造性、硬度、润滑性和抗蠕变性的良好平衡而闻名。 锌合金含有铝和铜,并含有微量镁,从而使锌合金具有更高的耐腐蚀性。 因此,它具有高度耐用性,适用于结构完整性要求高和环境恶劣的零件。

伊扎克

尽管锌合金 EZAC 含有大量铝(如 ZA 8),但由于其熔点较低,因此也适合热室压铸。 具有良好的抗蠕变性、高流动性和硬度、铸造性和抗拉强度。 该合金适合制造复杂零件和薄壁部件。

锌合金块
锌合金块

扎27 

顾名思义,锌合金 ZA 27 含有约 27% 的铝,使其重量轻,同时保持其强度和耐用性。 高含量的铝有助于提高合金的应用和耐用性。 ZA 27 适合广泛的应用,包括要求高结构完整性的精密部件。

为什么压铸件使用锌?

锌具有合理的物理、机械和化学性能,使其适合压铸件。 以下列出了使锌合金成为这种制造技术的良好候选者的一些特征。

  • 高效的导热和散热:锌是良导体,易于散热。 此功能对于压铸零件尤其重要。
  • 高精度和尺寸稳定性:锌可以制造具有严格公差规格的零件,即使暴露在恶劣条件下也能保持高尺寸稳定性。
  • 无可挑剔的强度、耐腐蚀性和耐用性:锌的一些良好机械性能包括高拉伸强度、耐腐蚀性和硬度,使其适用于高度耐用的制造品和暴露在恶劣环境中的零件。
  • 即使在加热至熔融状态后也具有出色的流动性和成型性:熔融锌的高流动性使其适合制造复杂的设计。
  • 成本效益:虽然压铸比其他制造工艺相对便宜,但锌采用热室压铸工艺,比其他类型的压铸更便宜。 因此,锌压铸具有成本效益,特别是对于大批量生产。

锌压铸的好处

由于金属的机械性能,锌压铸用途广泛,具有各种优点。 下面,我们探讨了这种操作对于制造锌零件的一些好处。

模具成本低

压铸的共同优点之一是其成本效益。 锌压铸的模具成本相对较低,特别是与类似的制造工艺相比。 这一优点使得该方法在预算严格的项目中很受欢迎。

高精度和尺寸精度 

通过压铸制造锌件是一种高精度和精确的工艺。 虽然该操作不如 CNC 加工等制造方法精确,但它生产的零件前 0.1 厘米的精度高达 2.5 毫米,后续厘米的精度高达 0.02 毫米。

事实上,与其他压铸合金相比,锌的强度较高,适合制造公差规格严格的零件,例如薄壁零件。

增强的机械特性

如前所述,锌比铝等其他金属更坚固、更耐用。 因此,用锌合金制造零件有助于生产具有增强机械性能的压铸零件。 此外,锌还具有显着的耐腐蚀性,从而提高了其耐用性。 因此,它适合制造暴露在恶劣环境和机械应力下的部件。

快速高效的锌零件制造

锌的低熔点确保其在加热时快速熔化,从而增加生产周期时间。 事实上,与铝和镁相比,其熔点较低,使其成为热室压铸的良好候选者,从而进一步提高生产率和效率。

持久的工具使用寿命 

由于锌的熔点较低,压铸模具不会经历过高的熔化温度。 因此,模具损坏的风险较小,延长了模具寿命。 此外,锌金属的磨损性较小,并具有其他有利的特性。 这一特性还提高了延长生产周期的成本效益和零件质量。

适用于复杂的几何形状

在熔融状态下,锌表现出良好的流体特性,使其成为锌压铸件的热门选择,用于制造具有复杂几何形状和复杂设计的零件。 因此,该工艺对于产品设计中具有复杂形状和特征的组件至关重要。

锌压铸件的缺点

虽然锌压铸具有多种优点,但该工艺也有一些缺点。 以下是一些。

不适合小批量生产

由于初始投资较高,锌压铸件是批量生产的首选。 初始模具和机器设置成本相对较低,因此不建议用于小批量生产。 相反,您应该与服务提供商合作以实现此类目的。 

可能出现铸造缺陷

尽管这是一种高精度的制造方法,但它仍然容易受到某些因素的影响 压铸缺陷。 其中一些与高填充速度和快速冷却有关。 典型的缺陷包括气孔和冷隔。 如果在制造过程中不小心,这些缺陷将会降低成品的质量。

不适合创建轻质零件 

锌是一种密度相对较高的金属,特别是与铝相比。 因此,它通常生产重型零件。 此功能降低了其制造具有严格轻量化规格的零件的效率,例如在航空航天工业和制造某些汽车零部件时。

锌压铸件的应用

锌压铸件适用于各种工业应用。 让我们直接看看压铸件的一些用途。 

汽车行业

锌压铸件适用于制造汽车行业的各种零件,尤其是内饰部件。 与铝等材料相比,锌的强度更高,因此对于转向、轴承、制动器和变速箱等汽车零件很有价值。

医疗设备和小工具

锌压铸件适合制造医疗器械,包括诊断工具和医疗设备手柄。 该工艺精确且尺寸精度高,非常适合生产医疗行业零件。

电子

锌合金压铸件是制造电子工业元件的理想选择。 其中包括拨动开关、时钟、能量调节器、连接器等。也就是说,Zamak 3 锌合金最适合制造电子零件。 这是因为其尺寸稳定性和良好的导电性能。

家用设备 

锌压铸件适用于制造家用电器,如咖啡机、吸尘器、家具插件、搅拌机、钥匙链、门锁和把手。 锌的强度使其适合制造家用电器。 

定制锌压铸件 

由于锌具有适应各种应用的能力,因此适合定制。 其高强度和尺寸稳定性使其成为定制压铸零件的绝佳选择。 此外,铸造工艺具有成本效益,进一步增强了其在大规模生产之前制造定制零件和生产用于测试设计的原型的选择。

锌压铸件产品
锌压铸件产品

锌压铸件的精加工和后处理选项 

虽然锌压铸生产的零件具有良好的精度和良好的美观性,但对零件进行精加工有助于改善外观和机械性能。 以下是适用于锌压铸件的一系列标准精加工和后处理选项。 

喷漆

涂漆是指在表面上涂抹液体油漆或清漆以改善其外观。 表面处理允许不同的颜色,以增强锌压铸件的美观性。 此外,它还提高了部件的耐腐蚀性和耐用性。 

抛光

抛光涉及在金属表面上磨蚀材料,消除缺陷和瑕疵。 表面处理有助于提高锌压铸件的光滑度和一致性,改善整体表面性能和美观度。

粉末涂料

与喷漆一样,粉末涂料覆盖锌压铸部件的表面,尽管它涉及使用干粉。 此外,它还提供广泛的颜色选择,改善视觉外观。 除了美观之外,它还增强了耐腐蚀性和整体耐化学性。 

电镀

电镀是另一种涉及金属表面涂层的表面处理。 然而,这涉及沉积薄金属层以覆盖锌压铸部件。 表面处理增强了零件的耐腐蚀性、导电性和整体机械特性。 此外,它还改善了零件的外观和美感。

阳极氧化 

与电镀一样,阳极氧化也是一种电化学过程。 然而,阳极氧化不是涂覆另一种金属,而是涂覆金属氧化物。 因此,对于锌压铸部件,阳极氧化涉及形成氧化锌保护层以屏蔽金属。 表面处理提高了美观性,包括机械和化学耐受性。 

Zintilon 的专业锌压铸服务 

虽然在将锌压铸用于您的项目之前了解锌压铸的复杂性至关重要,但与服务合作将为您节省很多麻烦,尤其是压铸缺陷。 辛蒂龙 是一家专业的压铸服务提供商,确保您的制造达到您所需的规格。

我们的 压铸服务 符合行业标准,这表明您可以信赖我们的产品。 我们拥有技术精湛的工程师,他们知道制造的最佳方法。 也就是说,我们还提供数控加工、快速原型制造、钣金制造和其他相关技术方面的专家服务。

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结语

锌具有一些优异的机械性能,包括良好的导热性和散热性、高拉伸强度、耐腐蚀性和流动性。 所有这些特性使金属成为压铸零件的良好选择。 

压铸锌是各行业制造零件的重要组成部分。 该工艺适合广泛的应用,包括汽车和医疗行业,精度是这些行业的重要标准。 然而,由于金属的高密度,它并不是航空航天工业的流行选择。

常见问题

锌压铸件会生锈吗?

一般情况下,锌压铸件是耐腐蚀的; 它不会生锈。 锌暴露在大气条件下会形成一种保护性氧化物——氧化锌——可以防止金属腐蚀。 然而,如果这种保护性氧化物受到损害,锌可能会失去耐腐蚀性。

为什么锌用于压铸?

锌因其合适的机械和化学性能而用于压铸。 该金属在熔融状态下具有出色的流动性,使其成为制造复杂结构的理想选择。 此外,它的尺寸稳定,使其成为广泛应用的良好金属选择,包括具有严格公差和精度要求的零件。 

锌压铸件的强度如何?

锌压铸件具有相当的强度,这是锌金属的主要特性之一。 此外,压铸中使用的合金通常含有其他合金金属,如铝、铜和镁,这有助于提高其强度和其他机械特性。

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