Cink öntés vs. alumínium öntés: öntés: Előnyök és hátrányok

Az öntés a gyártási ágazatban is életképes és sokoldalú eljárás a nagy pontosságú fémtermékek előállítására. Az alumínium és a cink a legelterjedtebb öntvény ötvözetek közé tartozik. Tegyük fel, hogy Ön egy termék gyártásával, mérnöki tevékenységgel vagy az összetevők felkutatásával foglalkozik, akkor fel kell ismernie a különbséget a cink- és az alumínium-öntés között.

Az útmutató segít a gyártóknak kiválasztani a projektjükhöz legmegfelelőbb ötvözetet, legyen szó autóipari alkatrészekről, elektronikai vagy fogyasztási cikkekről. A szerszámöntés olyan eljárás, amelynek során forró olvadt fémet öntünk nagy nyomás alatt egy öntőformába, hogy bonyolult formákat állítsunk elő magas szintű felületi felületkezeléssel. Mind a cink, mind a alumínium öntvény megvannak a maguk érdemei és hátrányai.

Emellett részletes összehasonlításokat, táblázatos, gyors áttekintést és szakmai kommentárokat is biztosítunk, hogy segítsük Önt a megalapozott döntés meghozatalában. A végén világosan meg fogja érteni a különbséget a következők között cink öntvény és alumínium öntvény, és mikor kell használni bármelyiket. Vizsgáljuk meg a legfontosabb tényezőket.

Mi az öntés? Gyors áttekintés

A cink- és az alumíniumöntés összehasonlítása előtt elengedhetetlenül fontos megérteni az öntési folyamatot. A szerszámöntés olyan eljárás, amelynek során az olvadt fémet nagy nyomás (1 000-20 000 psi) alatt préselik egy formaüregbe. Az edzett acél öntőforma vagy szerszám jellemzően több ezer hasonló alkatrész előállítására képes, szoros tűrésekkel.

Die Casting típusok

Forró kamrás öntés

 Alacsony olvadáspontú fémeknél, például cinknél alkalmazzák. A befecskendező rendszert olvadt fémbe mártják.

Hidegkamrás öntés

A legjobb, ha a fémnek magasabb az olvadási hőmérséklete, például az alumíniumnak. Az olvadt fémnek a kamrába történő berakása a gép károsodásának megelőzése érdekében történik.

Előnyben részesítik a gyorsasága, pontossága és az összetett tervek létrehozásának képessége miatt, kiterjedt utólagos feldolgozás nélkül. Ezen a ponton összehasonlítjuk a két sztárötvözetet: a cinket és az alumíniumot.

A cink és az alumínium öntvény elsődleges tulajdonságai

A cink és az alumínium öntvények közötti döntés gyakran az anyagjellemzőkre korlátozódik. A cink (és általában ötvözött Zamak) és az alumínium (mint például az ADC12 vagy az A380) nem azonos szilárdságúak, súlyúak, korrózióállóságúak stb.

Erő és tartósság

Cinkötvözetek a jelentések szerint nagy ütésállósággal és alakíthatósággal rendelkeznek. Jelentős igénybevételeket képesek elviselni törés nélkül, ami alkalmassá teszi őket olyan alkatrészekhez, amelyeket az öntés után hajlítani vagy alakítani kell. Alumínium ötvözetek, másrészt szakítószilárdságban és keménységben, különösen a szerkezeteknél jobbak.

Súly és sűrűség

A cinkhez képest, amelynek sűrűsége 6,6 g/cm 3, az alumínium könnyebb (d = 2,7 g/cm 3). Ez hozzájárul ahhoz, hogy az alumíniumot olyan iparágakban használják, amelyek kis súlyt igényelnek, például a repülőgépiparban.

Olvadáspont és önthetőség

A cink körülbelül 380-390 °C-on olvad meg, ami lehetővé teszi a melegkamrás gépek gyorsabb működését. Az alumínium csak 660 °C-on olvad, ami hidegkamrás folyamatokat jelent, amelyek lassíthatják a termelést, de lehetővé teszik a vékonyabb falakat.

Korrózióállóság

Mindkettő jó ellenálló képességgel rendelkezik; az alumínium azonban jobban teljesít kemény körülmények között, mivel természetes módon védő oxidbevonatot képez. A cink kültéri használata bevonatot igényel.

A cink öntés előnyei

A cink nyomásos öntés sokoldalúsága több mint száz éve megbízható megoldássá teszi. Ezért is kedvelik a gyártók:

Kiemelkedő méretpontosság

A cink 0,05 mm-es vagy annál is kisebb vastagságig sértetlen marad, így nincs szükség másodlagos megmunkálásra. A gyártó rendkívüli méretpontosságot érhet el a következőkkel cink öntőformák.

Magas kivitelben

Maga a nyersanyag kiváló minőségű kivitelben készül. Az alkatrészek tiszták, és gyakran nem igényelnek további polírozást a bevonatolás vagy festés előtt.

Meghosszabbított szerszám élettartam

A cink könnyen olvad, így a szerszámok kevésbé kopnak, ami hosszú távon alacsonyabb szerszámköltségeket eredményez. A termékek korrózió- és kopásállóak, ami hosszabb élettartamot eredményez.

Gyors gyártási sebesség

Az olvadt anyag 15-30 másodpercen belül megszilárdul. Ez teszi a cink öntést nagy volumenű gyártásra alkalmassá. A nagyipar a termelés javítására és növelésére használja.

Megfizethető a kis alkatrészek számára

A cink ideális összetett, kis méretű alkatrészekhez, például zárakhoz, fogaskerekekhez és vasalatokhoz. A súlyérzékeny alkalmazásoknál azonban a cink nagyobb sűrűsége miatt kevésbé kívánatos lehet. A szabványos ötvözetek közé tartozik például a Zamak 3 (általános célú) és a Zamak 5 (nagyobb szilárdságú).

Alkalmazások

Más iparágakban, például az autóiparban a cinket ajtókilincsekben és konzolokban használják. Az elektronika esetében előnyben részesítik az összeköttetésben, mert képes árnyékolni az EMI ellen.

Az alumínium öntvény előnyei

A nagyobb és szerkezeti alkatrészek esetében az alumínium öntvények vezető szerepet játszanak. Előnyei a következők:

Könnyű és erős

Az alumínium alkatrészek 50 százalékkal csökkenthetik a termék össztömegét az acélhoz vagy a cinkhez képest. Az alumínium könnyű, de erős. Ez teszi az alumínium öntvényt ideálisvá a nagy szilárdságú alkalmazásokhoz alkalmas termékek előállítására.  

Kiváló korrózióállóság

A legtöbb esetben nincs szükség további bevonatra, ami idő- és költségtakarékos. Az alumíniumöntvényből készült termékek hosszabb élettartammal rendelkeznek és sértetlenek maradnak.

Jó hő- és elektromos vezetőképesség

Az alumínium elektromosság- és hővezető képessége miatt számos alkalmazáshoz ideális. Tökéletesen használható hűtőbordákhoz, motorblokkokhoz és elektromos házakhoz.

Újrahasznosíthatóság

Az alumíniumöntési eljárás azért a legjobb, mert nagymértékben újrahasznosítható - a fenntartható gyártási trendeknek megfelelően 100 százalékban újrahasznosított alumínium.

Vékonyfalú képesség

Az alumínium öntéssel akár 0,5 mm-es falvastagság is előállítható, ami lehetővé teszi az összetett formatervezést.

Hátrányok

• Az alumínium kevésbé költséghatékony és nagyobb kihívást jelent a megmunkálás során.
• Az önthetőség és a szilárdság egyensúlya kulcsfontosságú az olyan ötvözetek esetében, mint az A380.
• Az alumíniumot a repülőgépiparban keretekben és szerelvényekben alkalmazzák.
• A szórakoztató elektronikában a laptopok burkolatában a könnyű tartósság érdekében használják.

Ellentmondások és hátrányok

Egyetlen anyag sem tökéletes. A cink öntvény esetében az alumínium öntvényhez képest ezek a hátrányok:

Cink öntvény korlátozások

• A cink nehezebb és alacsonyabb az olvadáspontja.
• Így magas hőmérsékleten nem használható.
• Folyamatos terhelés alatt kúszik vagy deformálódik.

Alumínium Die Casting korlátozások

• A porozitás veszélyes; törékeny és bonyolultabb az olvadás.
• Ezért előállításához több energiára van szükség, ami drágítja a terméket.
• A környezeti tényezők befolyásolják őket.
• A cinkbányászat intenzív lehet, és az alumíniumgyártás több CO2-t bocsát ki, de az újrahasznosítás ezt kiküszöböli.

A költségek összehasonlítása: Cink öntés vs. alumínium öntés

Jelentős tényező a cink szerszámmal szemben alumínium öntvény a költség. A nyersanyagok általában olcsóbbak, a cink (2-3/kg) az alumíniummal (2-4/kg) szemben, a szerszámozás és a gyártás azonban eltérő.

Szerszámozási költségek

A cink szerszámok hosszabb élettartamúak (akár 1 millió lövés), és $5,000-50,000 forintba kerülnek. Hasonlóak, de gyorsabban kopnak az alumínium szerszámok (100 000-500 000 lövés).

Termelési költség

A cink rövidebb ciklusokkal rendelkezik, és nagy mennyiségek esetén minimalizálja az alkatrészenkénti költségeket. Az alumínium ára 20-30 százalékkal emelkedhet a magasabb energiaköltségek miatt.

Teljes megtakarítás

A cink kis tételeknél (kevesebb, mint 10 000 darab) érvényesül. Az alumínium tartóssága a nagyméretű, könnyű alkatrészeknél mutatkozik meg.

Alkalmazások: Ahol mindkettő ragyog

A cink- és az alumíniumöntés közötti választás a végfelhasználástól függ.

A cink öntés alkalmazásai

A cink öntvény a különböző iparágakban a következő:

• Az autóiparban a cink öntvényt karburátorházak és üzemanyagszivattyúk gyártására használják.
• Az elektromos iparban a cinknyomásos öntést szerelési és kapcsolási alkalmazásokhoz használják.
• A hardvergyártók zárak és zsanérok készítéséhez használják.
• A cinkből öntött termék felülete fokozza az esztétikai vonzerőt. Ezeket a termékeket dekoratív termékekben lehet felhasználni.

Az alumínium öntvény alkalmazása

Különböző iparágak használják alumínium öntvény mint elsődleges gyártási folyamat a termékek előállításához.

• Az alumínium öntvény ideális az autóiparban a sebességváltóházak és motorblokkok gyártására.
• A repülőgépiparban különböző alkatrészek készülnek alumínium öntvényből.
• Az elektronikában a LED házak és a számítógépes alkatrészek alumínium öntéssel készülnek.
• Ez az eljárás szivattyúkat és szelepeket készít.
• Az alumínium szilárdsága megfelelő a teherhordáshoz.
• Az elektromos járművek akkumulátorházai a súlycsökkentés érdekében alumíniumból készülnek, a miniatűr csatlakozók pedig cinkből.

Különbségek a gyártási folyamatban

Cink öntés vs alumínium öntés gyártása folyamatok kissé eltérőek:

• Előkészítés: Mindkettő ötvözet olvasztásával kezdődik.
• Injekció: Melegkamra cinkben, hidegkamra alumíniumban.
• Hűtés és kilövés: A cink nagyobb sebességgel hűl.
• Mindkettő megmunkálható, a cink azonban könnyebben megmunkálható.

A minőség ellenőrzése magában foglalja a porozitás (gázbefogás) és a kontrakció vizsgálatát. Az olyan összetett eljárások, mint a vákuumnyomásos öntés, minimalizálják az alumínium hibáit.

Utófeldolgozás és felületkikészítés

A funkcionalitás és a stílus utólagos feldolgozással javul.

• A oldalon. cink öntés befejezése, a tükör (króm, nikkel) kiváló felületét galvanizálással érik el. A porfestés alapfelszerelés.
• Míg a alumínium öntvény, a szín és a védelem eloxálással, az esztétikum festéssel érhető el.

Fenntarthatóság és környezetgazdálkodás

A jelenlegi gyártásban a fenntarthatóság jelentős szerepet játszik. A cink- és az alumínium-nyomatéköntés környezeti hatásai különböznek egymástól.

• Cink öntvény: Ez nem csak teljes egészében újrahasznosítható, hanem nehézfémek felhasználásával nyerik ki. Az olvasztáshoz szükséges energia alacsonyabb.
• Alumínium öntvény: Az újrahasznosítás azonban az energia 95 százalékát fogyasztja el. Végtelenül újrahasznosítható.
• Mindkettő megfelel a RoHS-szabványoknak. Használjon ISO 14001 tanúsítvánnyal rendelkező beszállítókat a környezetbarát gyakorlatok érdekében.

Melyik a jobb: Cink vagy alumínium? Egy döntési keretrendszer

Ha dönteni szeretne a cink- vagy az alumínium öntvényről, kérdezze meg:

• A testsúly prioritás? A gyártónak alumíniumot kell választania.
• Nagy szilárdságra van szükség kis alkatrészekben? A cink nyomásos öntés a legjobb megoldás.
• Költségvetési korlátok? A gyártó az alacsonyabb kezdeti költségek érdekében cink nyomásos öntést használhat.
• Ha magas hőmérsékleti tűrésekre van szükség, az alumínium öntött termékek ideálisak.

A öntvénygyártók kell:

• Adja meg az alkatrészigényeket (méret és szilárdság)
• A termelési volumenek értékelése
• Vegye figyelembe a környezeti tényezőket
• Minta beszerzése a gyártóktól
• Ajánlatok összehasonlítása

Mindezen tényezők értékelése után a vevő megalapozott döntést hozhat. A cink- vagy az alumíniumnyomású öntvény használata teljesen alkalmazásspecifikus döntés. A termék felhasználása mindkét anyag kiválasztásától függ.

A legjobb cink- és alumíniumöntvény-gyártók

Kína vezető szerepet tölt be az öntvénygyártásban. A legjobb vállalatok közé tartoznak:

• GC Precision Mold Co., Ltd..: Mindkettőre specializálódott.
• Die Castings Kína: Cinket és alumíniumot biztosít.
• TheDiecasting.com: Egyedi munkákra specializálódott.

Keresse az IATF 16949 minőségtanúsítást az autóiparban.

Jövőbeli trendek a nyomásos öntésben

Az iparágban változás van:

• Alloy Innovations: Cink-alumínium ötvözetek.
• Robotizálás: AI a hibák felderítésében.
• Fenntarthatóság: Bioalapú termékekből készült kenőanyagok.
• Az elektromos járművek 2030-ig 20 százalékkal növelhetik az alumínium iránti keresletet.

Következtetés

Cink öntés és az alumínium öntésnek egyaránt vannak egyértelmű előnyei és hátrányai. A cinket leginkább olyan kis, bonyolult alkatrészeknél lehet alkalmazni, amelyek nagyon pontosak, finom felületűek, és gyorsan és alacsony költséggel gyárthatók. Jelentős gyártási mennyiségeknél hatékony, ahol a tömörség a legfontosabb.

Az alumínium viszont jobban megfelel a könnyűszerkezetes és szerkezeti alkalmazásokhoz, valamint a magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz. Súly-erő arányának, korrózióállóságának és újrahasznosíthatóságának köszönhetően az autóipar, a repülőgépipar és az elektronikai ipar kedvelt anyagává vált.

A megfelelő választás az alkatrész méretétől, a terheléstől, a munkakörülményektől, a termelési teljesítménytől és a költségvetéstől függ. E paraméterek kritikus értékelése lehetővé teszi a gyártó vállalatok számára, hogy kiválasszák azt az ötvözetet, amely hosszú távon ideális teljesítményt, költséget és megbízhatóságot biztosít.