Imagine un mundo en el que puedan fabricarse en serie piezas metálicas ligeras y complejas con una precisión excepcional y un coste mínimo. Esta es la promesa de la fundición a presión de aleaciones de zinc. En este artículo descubrirá las propiedades únicas de las aleaciones de zinc, sus ventajas en la fabricación y los retos que plantean. Sumérjase y descubra cómo esta versátil técnica puede revolucionar la eficacia de la producción y la calidad de los productos, ofreciendo información valiosa tanto para ingenieros como para fabricantes.
Las aleaciones de zinc presentan magníficas propiedades mecánicas y galvánicas. La rugosidad de la superficie, la resistencia y la ductilidad de las piezas de aleación de zinc fundidas a presión se
Gracias a la excepcional fluidez del zinc, puede utilizarse para crear productos más finos, con espesores de pared de hasta 0,5 mm.
El principal inconveniente del zinc es su alta densidad, que da lugar a productos más pesados y costosos, por lo que es más adecuado para piezas pequeñas. Además, las aleaciones de zinc carecen de estabilidad dimensional.
1) Densidad:
3) La aleación de zinc fundido a presión más utilizada es ZAMAK 3.
Las normas y modelos internacionales correspondientes a ZAMAK 3 son los siguientes:
Reino Unido | BS:1004-1972 Aleación A |
Estados Unidos | ASTM:B240-74 Aleación AG40A; SAE:903 |
Japón | JIS:H2201 Na 2(ZDC2) |
Alemania | DIN 1743:1978 GB ZN A14 |
Australia | AS 1881-1977 Zn A14 |
Taiwán | SNC: ZAC1 |
China | GB: Z ZnAl4 |
Las composiciones químicas de varias aleaciones de zinc de uso común son las siguientes:
ZAMAK 2 | ZAMAK 3 | ZAMAK 5 | |
Al | 3.8-4.2 | 3.8-4.2 | 3.8-4.2 |
Cu | 2.7-3.3 | ≤0.030 | 0.7-1.1 |
Mg | 0.035-0.06 | 0.035-0.06 | 0.035-0.06 |
Pb | ≤0.03 | ≤0.003 | ≤0.003 |
Fe | ≤0.020 | ≤0.020 | ≤0.020 |
Cd | ≤0.003 | ≤0.003 | ≤0.003 |
Sn | ≤0.001 | ≤0.001 | ≤0.001 |
Si | ≤0.02 | ≤0.02 | ≤0.02 |
Ni | ≤0.001 | ≤0.001 | ≤0.001 |
Los productos de aleación de zinc encogerán continuamente después del moldeo, estabilizándose esencialmente al cabo de seis meses. La contracción de las piezas moldeadas a presión de zinc es la siguiente:
Tratamiento de la fundición | Tiempo | Aleación nº 3 mm/m | Aleación nº 5 mm/m |
Variación estándar del envejecimiento | 5 semanas después 6 meses después 5 años después 8 años después. | 0.32 0.56 0.73 0.79 | 0.69 1.03 1.36 1.41 |
Después del tratamiento de estabilización | 5 semanas después 3 meses después 2 años después | 0.20 0.30 0.30 | 0.22 0.26 0.37 |
Debido al pronunciado fenómeno de contracción continua de las aleaciones de zinc, se recomienda realizar un postprocesado de estabilización (100-120°C, 2-4H) para productos con requisitos estrictos de tamaño.
1) Aluminio (Al)
Las aleaciones de zinc fundido a presión suelen contener aluminio de 3,9-4,3%. El aluminio aumenta la resistencia de las piezas fundidas, pero la resistencia sólo es óptima a 3,5% y 7,5%.
Mientras tanto, la adición de aluminio afecta a la fluidez de la aleación de zinc. La fluidez de la aleación de zinc es mejor cuando el contenido de aluminio es 0% y 5%.
Debido a las contradicciones relativas en el impacto del contenido de aluminio sobre el zinc fundiciones de aleaciónEl control del contenido de aluminio en las aleaciones de zinc es estricto. Esto puede verse claramente en los dos gráficos siguientes:
1) Del análisis se desprende que, en el proceso de producción, debe controlarse estrictamente la cantidad de aluminio mezclado con la aleación de zinc.
2) Magnesio (Mg)
Las trazas de magnesio en la aleación de zinc pueden mitigar la corrosión del grano (microcorrosión) causada por las impurezas.
Sin embargo, un exceso de magnesio puede aumentar la fragilidad de la fundición. En la producción, el magnesio tiende a quemarse con facilidad, por lo que cuanto más reciclada sea la producción, menor será el contenido de magnesio.
3) Cobre (Cu)
El papel del cobre en las aleaciones de zinc es similar al del magnesio. Puede reducir la corrosión del grano y aumentar la resistencia de la aleación de zinc.
Sin embargo, si su contenido supera el rango especificado, disminuye la estabilidad dimensional de la pieza fundida. Dado el elevado punto de fusión del cobre, debe controlarse su contenido en la producción.
4) Hierro (Fe)
El hierro de la aleación de zinc reacciona fácilmente con el aluminio para producir un compuesto (FeAl3) que es más ligero que el zinc y puede eliminarse durante la limpieza de la escoria.
El hierro no influye en las propiedades mecánicas ni en el rendimiento de la fundición a presión. Sin embargo, los compuestos duros pueden afectar a las herramientas de pulido y mecanizado.