Mi az a Zamak? Teljes útmutató a sokoldalú cinkötvözetről

Mi az a zamak? A zamak vagy "cinkötvözet" olyan ötvözetek családja, amelyek főként cinkalapúak, nyomokban más fémeket, például alumíniumot, magnéziumot és rezet is tartalmaznak. A zamak egy német szó, amely a cink rövidített formájából ("Z") és az amak szóból ("alumínium, magnézium és réz"; az ezt az ötvözetet alkotó fő elemek) áll. Sokoldalúsága, tartóssága és költséghatékonysága miatt a fém nagyon népszerű az iparban. A Zamak (vagy Zamac, korábban ZAMAK néven védett) egy nagyon lágy és viszonylag kemény ötvözetcsoport, amelynek többsége cinkből és kisebb mennyiségben alumíniumból, rézből és magnéziumból áll. Ezek az ötvözetek a cink-alumínium ötvözetek tágabb családjának részét képezik, de ez a csoport abban különbözik, hogy az alumínium koncentrációja általában egyenletes, és jellemzően 4% körüli. Az elemeknek ez a sajátos kombinációja az, ami megkülönbözteti a Zamakot a családon belüli más ötvözetektől, és következésképpen olyan egyedi tulajdonságokat eredményez, amelyek számos alkalmazáshoz alkalmassá teszik.

Ebben a cikkben a Zamak összetételét, jellemzőit, típusait, előnyeit, felhasználási módjait és okait fogjuk tárgyalni, valamint azt, hogy miért alkalmazzák fokozatosan a gyártás különböző ágazataiban. 

Zamak: Sokoldalú cink-alumínium ötvözet

A Zamak az ötvözetét alkotó fémek német nevének rövidítése: Zink (cink), Aluminium (alumínium), Magnézium és Kupfer (réz). Az először 1929-ben bevezetett ötvözet azóta bebizonyította, hogy költséghatékony, tartós és hihetetlenül sokoldalúan felhasználható anyag, amelyet az egész gyártási világban alkalmaznak. A Zamak kifejlesztése előtt a cink nyomásos öntésnek volt egy cinkpestis néven ismert problémája. A cinkpestis a cinkkomponenseknek az ötvözetben lévő szennyeződések jelenléte miatti lebomlására utal. A szennyeződések miatt a cink degenerálódott, és idővel a legtöbb öntött alkatrész használhatatlanná vált. A New Jersey Zinc Company ezt a problémát a Zamak gyártásával oldotta meg, amely nagyon tiszta cinkből - a legtisztább cinkből - 99,99% tiszta cinkből készült. A finomítást refluxálással érték el, és ezt azért tették, hogy a cinkpestist okozó szennyeződéseket eltávolítsák.

A Zamak ötvözetek eredete és fejlődése 

A Zamak innovációja stabilitást hozott a cinknyomásos öntőiparnak, amire nagy szükség volt. A Zamakot hamarosan széles körben elfogadták a nagyobb tisztasága és az a képessége miatt, hogy viszonylag rövid idő alatt ellenáll a cinkpestisnek a szerszámöntésben és más ipari célokra történő felhasználás során. Ez az ötvözet igazi siker volt, mivel erős, tartós és hosszú élettartamú alkatrészeket tett lehetővé még zord környezetben is. A zamak jól bevált anyaggá vált, amely alkalmas arra, hogy a környezetnek kitéve elviselje a mechanikai igénybevételeket. 

Mi az a zamak?

Maga a Zamak egy cink-alumínium alapú ötvözet, amelyet alapvetően a szerszámöntéshez és a precíziós gyártáshoz terveztek. Széles körben használják szilárdsága, korrózióállósága és jó öntési tulajdonságai miatt. 1929-ben fejlesztette ki a New Jersey Zinc Company. Mivel képes olvadni (380 °C-tól kb. 420 °C-ig), alacsony olvadáspontja van, ezért alkalmas autóalkatrészek, hardverek, elektromos alkatrészek és fogyasztási cikkek gyártására. Tartóssága és alacsony költsége miatt a különböző iparágakban előszeretettel használják a tiszta cinkkel és más fémötvözetekkel szemben.

Zamak ötvözetek összetétele

A zamak öt különböző ötvözetből áll, amelyek alapfémje a cink, és kis mennyiségű alumínium, magnézium és réz hozzáadásával különleges tulajdonságokat biztosítanak a fémnek. A különböző Zamak ötvözetekben található fő elemek a következők:

1. A cink (Zn) az összes Zamak ötvözet alapfémje. Az ötvözet az alumínium után a második leggyakrabban használt színesfém, mivel korrózióállósága és szilárdsága miatt figyelemre méltó.
2. A zamak gyakran tartalmaz alumíniumot (Al) is, hogy növelje az általános szilárdságot és a korrózióállóságot. Emellett jobb felületi felületet ad, amire az öntésnél külön figyelmet érdemes fordítani.
3. Magnézium (Mg) - Magnéziumot is adnak a Zamak ötvözetekhez, hogy növeljék a kész ötvözet szilárdságát és öntési tulajdonságait. A cink ridegségének csökkentése is megvalósul.
4. A zamak nagyon kis mennyiségben tartalmaz rezet (Cu), amely növeli a keménységet és a kopásállóságot.

Általában az ötvözet összetétele a Zamak típusától függően változhat, de általában körülbelül 85-95% cinket, 4-8% alumíniumot, 1-3% rezet és 0,01-0,1 % magnéziumot tartalmaz. 

Mi a Zamak olvadáspontja?

A Zamak ötvözetek olvadáspontja kissé függ az összetételüktől, de általában 380°C és 420°C (716°F és 788°F) között van. A Zamak olvadáspontja is viszonylag alacsony, és jó választás öntéshez és precíziós gyártáshoz.

Különböző zamakötvözetek olvadáspontjai:

• Zamak 2: ~ 385°C (725°F)
• Zamak 3: ~ 387°C (729°F)
• Zamak 5: ~ 385°C (725°F)
• Zamak 7: ~ 380°C (716°F)

A zamak nagyrészt cinkből készül, így sokkal alacsonyabb hőmérsékleten olvad, mint az alumínium vagy az acél. Nagy pontosságú, gyors és költséghatékony gyártás teszi alkalmassá a nagy pontossági követelményeket támasztó alkalmazásokhoz.

Mi az a Zamak por?

A zamak por finom szemcseszerkezetű zamak ötvözet, amely cinkből áll, kisebb alumínium, magnézium és réz hozzáadásával. Ez egy finom fémezett por, amelyet olyan iparágakban használnak, mint a termikus, permetező iparágak, az additív gyártás iparágai és a porkohászati iparágak.

A Zamak por tulajdonságai

Összetétel: Ugyanaz, mint a standard Zamak ötvözetek (Zamak 2, 3, 5, vagy 7)
Olvadáspont: Körülbelül 380°C-420°C (716°F-788°F)
Korrózióállóság: Kiváló ellenállás a környezeti tényezőkkel szemben
Vezetőképesség: Jó elektromos és hővezető képesség
Sűrűség: Mint a Zamak szilárd, ami alkalmassá teszi fémbevonatokhoz és szinterezett alkatrészekhez.

A Zamak por felhasználása

1. Porkohászat- Szinterezett alkatrészek készítésénél alkalmazzák, ahol fémport tesznek bele, és azt szilárd alkatrészek kialakításakor felmelegítik.
2. Termikus permetezés - Felületének védőbevonataként használják, amely a felület korrózió és kopás elleni védelmében permetezett anyag felhasználásával történik.
3. 3D nyomtatás és additív gyártás - a prototípusok gyártására szolgáló új generációs technológiákban alkalmazzák.
4. Fém fröccsöntés (MIM) - Ezt a bonyolult kialakítású kis fémalkatrészek gyártási folyamataiban használják.

A Zamak por előnyei

• Könnyű, mégis erős
• Kiváló öntési tulajdonságok
• Jó oxidációs és korrózióállóság
• Költséghatékonyabb más fémporokhoz, például titánhoz vagy rozsdamentes acélhoz képest.

A zamak por hasznossága és szilárdsága miatt az autóiparban, a repülőgépiparban, az elektronikában és számos más ipari alkalmazásban is felhasználható.

A Zamak ötvözetek különböző típusai és alkalmazásuk

Tehát, menjünk egy kicsit részletesebben a különböző típusú Zamak ötvözetekről és azok felhasználásáról a gyártási folyamatban.

1. Zamak 2: Nagy szilárdság és keménység

A család egyik legnépszerűbb Zamak ötvözete a Zamak 2, amelynek összetétele körülbelül 96% cink, 4% alumínium és közel elhanyagolható nyomokban réz és magnézium, kivéve a Zamak 2-t. alumínium. Ezt az ötvözetet a megnövekedett szilárdság és keménység miatt választották, amiért nagy igénybevételnek kitett alkalmazásokhoz használják.

 A Zamak 2 főbb jellemzői:

• Szakítószilárdság: 359 MPa
• Brinell-keménység: 100 HB

Alkalmazások: A Zamak 2-t elsősorban a következőkben használják fel öntvények, gyakran nagy mechanikai igénybevételnek ellenálló alkatrészek gyártásához. 
Erősség: Ez a későbbiekben nagy szilárdságot és nagy keménységet kölcsönöz az alkatrészeknek, így azok rendkívül tartósak lesznek még ellenséges körülmények között is.
Gyártási előnyök: A Zamak 2 lehetővé teszi a gyártók számára, hogy tömör fém alkatrészeket állítsanak elő, amelyek tartóssága megnövekedett, így az öntött alkatrészeknél nincs szükség további perselyekre vagy kopóbetétekre.
Bevonatok: Alkalmas eszköz galvanizáláshoz, nedves festéshez és krómkonverziós bevonatokhoz is.

A Zamak 2 elviseli a mechanikai igénybevételt, és nagyon jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, ami alkalmassá teszi az anyagot a nagy kopásállóságot és tartósságot igénylő precíz alkalmazásokban való felhasználásra.

2. Zamak 3: Kiváló önthetőség és korrózióállóság

A leggyakoribb Zamak ötvözet a Zamak 3, amely figyelemre méltó önthetőséggel és széleskörű felhasználási területtel rendelkezik. Összetétele körülbelül 96% cink, 4% alumínium, valamint nyomokban réz. Az egyik legnépszerűbb nyomóöntvény ötvözet folyékonysága és képlékenysége miatt, amely lehetővé teszi a rendkívül összetett és bonyolult részletek kialakítását az alkatrészen a nyomóöntés során.

A Zamak 3 főbb jellemzői:

Mechanikai szilárdság: Az alkatrészek jó szakítószilárdsággal rendelkeznek, hogy ellenálljanak a nagy terheléseknek vagy ütéseknek.
Korrózióállóság: A Zamak 3 nagyon jó korrózióállósággal rendelkezik, és alkalmas a különböző környezeti körülményeknek kitett alkatrészekhez.
Alkalmazások:  A Zamak 3 széleskörűen alkalmazható, elsősorban autóalkatrészekre, játékokra és hardverekre. Ez az anyag számos ipari ágazatban kedvelt anyag, mivel részletes, pontos öntvényeket lehet vele készíteni.
Tartósan készült: Mivel a Zamak 3 természetesen korrózióálló és méretstabil, az ebből az anyagból készült alkatrészek tartósak.
Költséghatékony: Ezen túlmenően költséghatékony gyártási folyamatot jelent az olyan drágább anyagokhoz képest, mint a rozsdamentes acél vagy az alumínium.

Kiváló választás, ha a korrózióállóság, az önthetőség és a költséghatékonyság prioritást élvez.

3. Zamak 5: Kiváló szilárdság és kopásállóság

Egy másik gyakran használt Zamak ötvözet a Zamak 5, amelyet gyakran akkor használnak, ha nagyobb szilárdságra és tartósságra van szükség. Ez körülbelül 95 százalékban cinkből, 4 százalékban alumíniumból és 1 százalékban rézből áll. A Zamak 5 magasabb réztartalommal rendelkezik, mint a többi Zamak ötvözet, ami lényegesen jobb szilárdságot, keménységet és kopási tulajdonságokat biztosít ennek az anyagnak az igényesebb alkalmazásokhoz.

A Zamak 5 főbb jellemzői:

Javított erő: Nagyobb szakítószilárdsága és jobb korrózióállósága a Zamak 5 réztartalmának köszönhető.
Méretstabilitás: Más Zamak-ötvözetekhez képest magasabb hőmérsékleten jobb stabilitással rendelkezik.
Elsősorban a következő célokra: A Zamak 5-öt autóipari alkatrészek, elektromos csatlakozók, ipari hardverek és gépalkatrészek gyártására használják. Különösen ott alkalmazható, ahol jó szilárdságra és kopásállóságra van szükség.
Anyagi előnyök: Az összetett és részletes alkatrészek könnyű gyártását az ötvözet kiváló öntési tulajdonságai biztosítják. Általában olyan iparágakban alkalmazzák, ahol az alkatrészeknek bőséges mechanikai szilárdságra és élettartamra van szükségük a működés során.

A Zamak 5 előnyösen alkalmazható nagy mechanikai igénybevételű és hosszú ideig tartó alkatrészek gyártásához.

4. Zamak 7: Nagy folyékonyság és korrózióállóság

A Zamak 7 a Zamak 5 módosított változata, amely fokozott korrózióállósággal rendelkezik, de a legtöbb tulajdonsága ugyanaz. Körülbelül 96% cinket, valamint alumíniumot, rezet és magnéziumot tartalmaz. A Zamak 7 használatakor további korrózióállóságra van szükség.

A Zamak 7 főbb jellemzői:

Kiváló folyékonyság: A Zamak 7 jó folyékonysági tulajdonságokkal rendelkezik, ami tökéletesen alkalmassá teszi vékony falú és összetett formák öntésére.
Korrózióállóság: A Zamak 5-höz képest csökkentett korrózióállósággal rendelkezik, és többek között tengeri alkalmazásokban hasznos.
Elsődleges alkalmazások: A Zamak 7-et olyan esetekben használják, ahol a korrózióállóság döntő fontosságú, például tengeri környezetben, kültéri szerelvényekben és szélsőséges időjárási körülményeknek kitett alkatrészekben.
Gyártási előnyök: A Zamak 7 nagyon folyékony, lehetővé téve összetett geometriák és vékony falú alkatrészek gyártását. Összeszerelés közben is átformálható anélkül, hogy elveszítené szerkezeti integritását.

Ahol környezetvédelmi szempontok is szerepet játszanak, ott a Zamak 7 kiváló korrózióállósága a megfelelő ötvözetet kínálja az alkalmazáshoz.

A Zamak jellemzői

A Zamak ötvözetek tulajdonságai kiválóak, egyesítik magukban a különböző gyártási folyamatokhoz szükséges összes kedvező tulajdonságot. E tulajdonságok közül néhány a következő:

1. A Zamak ötvözetek a nagy szilárdság és tartósság szempontjából is előnyösek. Emiatt tökéletes anyag olyan alkalmazásokban, ahol olyan alkatrészekre van szükség, amelyeknek robusztusnak és hosszú élettartamúnak kell lenniük.
2. Korrózióállóság: Mivel a Zamak elsődleges összetevője a cink, amely nagyon ellenáll a korróziónak. Mivel a zamak ötvözetek ellenállnak a nedvességnek való kitettségnek, alkalmasak tengeri és kültéri használatra.
3. Sokoldalúság: A Zamak ötvözetek sokoldalúak, mivel bonyolult formákba és méretekbe önthetők, és ezért számos különböző iparágon belül számos különböző alkalmazásban használhatók. A tömeggyártáshoz szükséges finom részletek alkatrészekké alakíthatók.
4. Alacsony olvadáspont: A zamakötvözetek olvadáspontja alacsony (380°C-390°C), a legtöbb más fém (például alumínium vagy réz) olvadáspontja alatt van.
5. Felületkezelés: A Zamak ötvözetek nagyon sima felületűek, ami fontos az olyan alkalmazásokban, mint a díszítőelemek, ahol a megjelenés fontos.
6. Könnyűsúly: A zamak a magas cinktartalomnak köszönhetően könnyű, és összességében könnyebb, mint a legtöbb más fém, ami egy másik ok, ami miatt széles körben használják számos olyan alkalmazásban, ahol a súly fontos.

Zamak ötvözetek és szabványaik a különböző országokban 

Van egy frissített táblázatunk is a Zamak ötvözetekkel és a különböző országokban érvényes szabványokkal az alábbiak szerint:

Ebben a részben található egy frissített táblázat, amely bemutatja a legfontosabb szabványokat és előírásokat, amelyek kifejezetten a Zamak ötvözetekre vonatkoznak, mint például az összetétel, az öntési eljárások és a mechanikai tulajdonságok országonként. Hangsúlyozza azt a tényt, hogy a Zamak ötvözeteket, beleértve a Zamak 3-at, Zamak 5-öt stb. globálisan szabályozzák a gyártás és a minőségellenőrzés egységességének fenntartása érdekében.

Zamak előnyei

A Zamak ötvözetek széles körű felhasználásának oka a következő előnyökben rejlik:

1. A zamak gazdaságos anyag az alumíniumhoz vagy sárgarézhez képest. Viszonylag olcsó anyag és könnyen feldolgozható, így gazdaságos a tömeggyártásban, például az autóiparban és a háztartási termékek gyártásában.
2. A Zamak ötvözetek nagyon könnyen és nagy pontossággal önthetők összetett formákba. Ez a képesség lehetővé teszi a nagy méretpontosságú alkatrészek tömeggyártását.
3. A Zamak nagyon jól újrahasznosítható. Mivel az ötvözet beolvasztható és újrafelhasználható, zöld opciót jelent a hulladéktermelés minimalizálására és a gyártási költségek csökkentésére törekvő iparágak számára.
4. Jó mechanikai tulajdonságok: A Zamak ötvözetek mechanikai tulajdonságai számos termékben való felhasználásra teszik alkalmassá őket. Egy példa erre a felhasználásra a Zamak-alkatrészek rozsdával és oxidációval szembeni ellenállása, ezért belső és külső alkalmazásokban egyaránt alkalmazhatóak.
5. A Zamak-ötvözetek esztétikai vonzerőt is kínálnak, mivel ezek az ötvözetek szinte mindig olyan felülettel rendelkeznek, amely vonzó fényűre polírozható. Emiatt különösen alkalmasak dekoratív felhasználásra, például ékszerekben, vasalatokban és díszítésekben.

A Zamak gyakori felhasználása

Ennek eredményeképpen a Zamak ötvözetek sokféleképpen felhasználhatók számos iparágban és alkalmazásban, például:

1. Az autóiparban: A Zamak ötvözeteket elsősorban az autóiparban használják olyan alkatrészek, például zárak, reteszek, fogantyúk stb. gyártására, amelyeknek nagy szilárdsággal és tartóssággal kell rendelkezniük. Ezek az ötvözetek javítják az ilyen autóipari alkatrészek használhatóságát és tartósságát, és ily módon javítják az autók általános hatékonyságát.
2. Termelés: A Zamak jól ismert, mint a nagy mennyiségű, nagy pontosságú, kis méretű alkatrészek gyártására alkalmas öntőanyag. A zamaknak alacsony az olvadáspontja, jó a folyékonysága, és képes kitölteni egy összetett formát.
3. Felhasználás: A zamakot elektromos csatlakozók, szerelvények és burkolatok gyártására használják, mivel jó elektromos vezetőképességgel, mechanikai szilárdsággal és korrózióállósággal rendelkezik. Ezenkívül ipari gépek és elektronikus alkatrészek csatlakozóiban is használják.
4. Háztartási hardver: A háztartásban a zamakot háztartási vasalatok, például kilincsek, zárak, kilincsek stb. készítésére használják. A konyhai berendezésekhez, például csaptelepekhez és egyéb vízvezeték-szerelvényekhez is használják, mivel ellenáll a korróziónak és rendkívül szívós.
5. Ékszerek és dísztárgyak: A zamakot gyakran használják ékszerek és egyéb dísztárgyak gyártásához, mivel sima felületű és esztétikus tulajdonságokkal rendelkezik. Gyakorlatilag tucatnyi ilyen festék áll rendelkezésre, és népszerűek a kosztümös ékszerekben, ahol az ár és a megjelenés számít.
6. Gépalkatrészek: A Zamak ötvözeteket ipari berendezések, például gépalkatrészek, szerszámgépek és gépalkatrészek gyártásához használják. Tartós a kopás és a korrózió, javítja az ipari gépek ellenállását.

Következtetés

A zamak egy egyedülálló és sokoldalú anyag, amelynek előnyei közé tartozik, hogy olcsó, könnyen önthető, tartós és kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. A Zamak ötvözetek szerves részét képezik a modern gyártási folyamatoknak, amelyeket az autógyártásban, az elektronikában, a háztartási termékekben és az ipari alkatrészekben stb. használnak. Mivel a Zamak újrahasznosítható, és mivel számos felhasználási területe igen széleskörű, ez azt jelenti, hogy a Zamak még sokáig fontos alkotóeleme lesz számos dolog gyártásának.
A cink és más elemek, például alumínium, magnézium vagy réz kombinációjának eredménye. A zamak egy olyan ötvözet, amely még mindig kielégíti a különböző iparágak igényeit a szerkezeti elemektől kezdve a díszítőelemeken át a gépek bonyolult részeiig.
A Zamak ismerete és a különböző alkalmazások lehetővé teszik a gyártók számára, hogy kihasználják ennek az ötvözetnek a tulajdonságait, és hatékonyabb, költséghatékonyabb és tartósabb termékeket hozzanak létre.

GYIK a Zamakról

1. Milyen betegségek esetén alkalmazható a Zamak?

A kiváló mechanikai tulajdonságok, a korrózióállóság és a költséghatékonyság miatt a zamakot széles körben használják a szerszámöntésben, autóalkatrészekben, hardverekben, elektromos alkatrészekben, játékokban és ipari gépekben.

2. Melyek a Zamak ötvözetek fajtái?

Leggyakrabban a zamak ötvözeteket használják:

Zamak 2 - Nagy szilárdság és keménység
Zamak 3 - általános célú öntéshez használják.
Zamak 5 - Erősebb a Zamak 3-nál, jobb kopásállósággal

Zamak 7 - Jobb alakíthatóság és ütésállóság

3. Mennyi a zamak olvadáspontja?

A zamakötvözetek olvadáspontja az adott összetételtől függően 380 °C és 420 °C (716 °F és 788 °F) között van.

4. Mi az a Zamak por? Milyen célt szolgál?

A Zamak por a Zamak ötvözet finom por formája, amelyet porkohászati, termikus permetezéshez, additív gyártáshoz és fémfröccsöntéshez (MIM) használnak erős korróziós alkatrészek készítéséhez.

5. Mi a különbség a zamak, az alumínium és az acél között?

Az alumíniummal és az acéllal összehasonlítva a zamak olcsóbb és könnyebben önthető. Bár alacsonyabb az olvadáspontja, kiváló korrózióállósággal, jó szilárdsággal és kiváló öntési tulajdonságokkal rendelkezik, ezért ideális a részletes és bonyolult formatervezéshez.