Hva er Zamak? En komplett guide til denne allsidige sinklegeringen

Hva er zamak? Zamak eller "sinklegering" er en familie av legeringer som hovedsakelig er sinkbaserte med spor av andre metaller som aluminium, magnesium og kobber. Zamak er et tysk ord som er laget av kortformen av sink ("Z") og ordet Amak ("aluminium, magnesium og kobber"; hovedelementene som denne legeringen består av). På grunn av sin allsidighet, holdbarhet og kostnadseffektivitet er metallet svært populært i industrien. Zamak (eller Zamac, tidligere varemerkebeskyttet som ZAMAK) er en svært myk og relativt hard gruppe legeringer, som hovedsakelig består av sink og noen mindre mengder aluminium, kobber og magnesium. Disse legeringene er en del av den bredere familien av sink-aluminium-legeringer, men denne gruppen skiller seg ut ved at konsentrasjonen av aluminium vanligvis er jevn og typisk ligger på rundt 4%. Det er denne spesielle kombinasjonen av grunnstoffer som skiller Zamak fra andre legeringer i familien, og som gir den unike egenskaper som gjør den egnet til en rekke ulike bruksområder.

I denne artikkelen skal vi diskutere Zamaks sammensetning, egenskaper, typer, fordeler, bruksområder og grunner til at det gradvis blir brukt i ulike produksjonssektorer. 

Zamak: En allsidig sink-aluminium-legering

Zamak er et akronym for de tyske navnene på metallene som inngår i legeringen: Zink (sink), Aluminium (aluminium), Magnesium og Kupfer (kobber). Legeringen ble først introdusert i 1929, og har siden den gang vist seg å være et kostnadseffektivt, slitesterkt og utrolig allsidig materiale som kan brukes i hele produksjonsverdenen. Før Zamak ble utviklet, hadde sinkstøping et problem kjent som sinkpest. Sinkpest er en betegnelse på nedbrytning av sink på grunn av urenheter i legeringen. Urenhetene gjorde at sinket degenererte, og over tid ble de fleste pressstøpte deler ubrukelige. New Jersey Zinc Company løste dette ved å lage Zamak, som var laget av svært ren sink - den aller reneste sink - 99,99% ren sink. Raffineringen foregikk ved hjelp av tilbakeløp, slik at urenheter som forårsaket sinkpest, kunne fjernes.

Zamak-legeringens opprinnelse og utvikling 

Zamaks innovasjon hadde gitt sinkstøpeindustrien stabilitet, noe som var sårt tiltrengt. Zamak ble snart allment akseptert for sin høyere renhet og sin evne til å motstå sinkpest i løpet av relativt kort tid til bruk i trykkstøping og andre industrielle formål. Legeringen ble en stor suksess, ettersom den ga sterke, holdbare og slitesterke komponenter selv i tøffe omgivelser. Zamak har blitt et velprøvd materiale som tåler mekaniske påkjenninger når det utsettes for miljøpåkjenninger. 

Hva er zamak?

Zamak er en sink-aluminium-basert legering som i hovedsak er beregnet for støping og presisjonsfremstilling. Den er mye brukt på grunn av sin styrke, korrosjonsbestandighet og gode støpeegenskaper; den ble utviklet i 1929 av New Jersey Zinc Company. Sink har et lavt smeltepunkt (fra ca. 380 °C til 420 °C) og egner seg derfor godt til bildeler, maskinvare, elektriske komponenter og forbruksvarer. Det er et foretrukket valg fremfor ren sink og andre metallegeringer på grunn av sin holdbarhet og lave kostnader i ulike bransjer.

Sammensetning av Zamak-legeringer

Zamak er en gruppe av fem ulike legeringer med sink som basismetall og små mengder tilsatt aluminium, magnesium og kobber for å gi metallet spesielle egenskaper. De viktigste elementene i de ulike Zamak-legeringene er blant annet

1. Sink (Zn) er grunnmetallet i alle Zamak-legeringer. Legeringen er det nest mest brukte ikke-jernholdige metallet, etter aluminium, fordi den er kjent for sin korrosjonsbestandighet og styrke.
2. Zamak inneholder også ofte aluminium (Al) for å øke den generelle styrken og motstanden mot korrosjon. Det gir også en bedre overflatefinish, noe som er verdt spesiell oppmerksomhet ved støping.
3. Magnesium (Mg) - Magnesium tilsettes også i Zamak-legeringer for å forbedre styrken og støpeegenskapene til den ferdige legeringen. Det reduserer også sinkens sprøhet.
4. Zamak inneholder kobber (Cu) tilsatt i svært små mengder for å øke hardheten og slitestyrken.

Generelt kan legeringens sammensetning variere med typen Zamak, men inneholder vanligvis ca. 85-95% sink, aluminium ca. 4-8%, kobber 1-3% og magnesium 0,01-0,1 %. 

Hva er smeltepunktet for Zamak?

Smeltepunktet til Zamak-legeringer avhenger litt av sammensetningen, men ligger vanligvis mellom 380 °C og 420 °C (716 °F og 788 °F). Zamak har også et relativt lavt smeltepunkt og er et godt valg for støping og presisjonsfremstilling.

Smeltepunkter for ulike Zamak-legeringer:

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

Zamak består hovedsakelig av sink, og smelter derfor ved en mye lavere temperatur enn aluminium eller stål. Den høye presisjonen, den raske produksjonstiden og den kostnadseffektive produksjonen gjør den velegnet til bruksområder med høye presisjonskrav.

Hva er Zamak Powder?

Zamakpulver er en fin partikkelstruktur av Zamak-legering som består av sink med mindre tilsetninger av aluminium, magnesium og kobber. Dette er et fint metallisert pulver som brukes i bransjer som termisk industri, sprøyteindustri, industrier innen additiv produksjon og pulvermetallurgi.

Egenskapene til Zamak-pulver

Sammensetning: Samme som standard Zamak-legeringer (Zamak 2, 3, 5 eller 7)
Smeltepunkt: Omtrent 380 °C til 420 °C (716 °F til 788 °F)
Motstandsdyktighet mot korrosjon: Utmerket motstandskraft mot miljøfaktorer
Konduktivitet: God elektrisk og termisk ledningsevne
Tetthet: Som Zamak solid, noe som gjør den egnet for metallbelegg og sintrede deler

Bruksområder for Zamak-pulver

1. Pulvermetallurgi- Brukes ved fremstilling av sintrede komponenter der metallpulver tilsettes og varmes opp til faste deler.
2. Termisk sprøyting - Brukes som et beskyttende belegg på overflaten som innebærer bruk av sprøytemateriale for å beskytte overflaten mot korrosjon og slitasje.
3. 3D-printing og additiv produksjon - brukes i den nye generasjonen teknologier for produksjon av prototyper.
4. Sprøytestøping av metall (MIM) - Dette brukes i produksjonsprosesser av små metalldeler med intrikate design.

Fordeler med Zamak-pulver

• Lett, men likevel sterk
• Utmerkede støpeegenskaper
• God motstand mot oksidasjon og korrosjon
• Mer kostnadseffektivt sammenlignet med andre metallpulver som titan eller rustfritt stål

Zamak-pulver brukes i bilindustrien, romfart, elektronikk og mange andre industrielle bruksområder på grunn av sin nytteverdi og styrke.

Ulike typer Zamak-legeringer og deres bruksområder

La oss gå litt nærmere inn på de ulike typene Zamak-legeringer og hvordan de brukes i produksjonsprosessen.

1. Zamak 2: Høy styrke og hardhet

En av de mest populære Zamak-legeringene i familien er Zamak 2, som har en sammensetning av ca. 96% sink, 4% aluminium og nesten ubetydelige spor av kobber og magnesium, bortsett fra aluminium. Denne legeringen er valgt på grunn av sin økte styrke og hardhet, noe som gjør den egnet for applikasjoner med høy belastning

 Viktige funksjoner i Zamak 2:

• Strekkfasthet: 359 MPa
• Brinell-hardhet: 100 HB

Bruksområder: Zamak 2 brukes hovedsakelig i trykkstøpegodsofte for å lage deler som tåler store mekaniske påkjenninger. 
Styrke: Dette gir komponentene høy styrke og hardhet, noe som gjør dem svært holdbare selv under tøffe forhold.
Fordeler ved produksjon: Zamak 2 gjør det mulig for produsenter å produsere solide metalldeler med ekstra lang holdbarhet, noe som gjør det unødvendig å bruke ekstra foringer eller slitasjeinnsatser i pressstøpte deler.
Belegg: Det er også et egnet middel for galvanisering, våtmaling og kromatkonverteringsbelegg.

Zamak 2 tåler mekanisk belastning og har svært gode mekaniske egenskaper, noe som gjør det til et egnet materiale for bruk i presise bruksområder med krav til høy slitestyrke og holdbarhet.

2. Zamak 3: Utmerket støpbarhet og korrosjonsbestandighet

Den vanligste Zamak-legeringen er Zamak 3, som har en bemerkelsesverdig støpbarhet og et bredt spekter av bruksområder. Legeringen består av ca. 96% sink, 4% aluminium og spor av kobber. En av de mest populære støpelegeringene er dens flytbarhet og duktilitet, noe som muliggjør svært komplekse og intrikate detaljer på komponenten mens du støper.

Viktige funksjoner i Zamak 3:

Mekanisk styrke: Komponentene har god strekkfasthet for å tåle store belastninger eller støt.
Motstandsdyktig mot korrosjon: Zamak 3 har svært god korrosjonsbestandighet og egner seg godt til komponenter som utsettes for ulike miljøforhold.
Bruksområder:  Zamak 3 har et bredt spekter av bruksområder, og brukes først og fremst til bildeler, leker og maskinvare. Materialet er et populært materiale i mange industrisektorer fordi det kan brukes til å støpe detaljerte og nøyaktige støpegods.
Laget for å vare: Siden Zamak 3 er naturlig korrosjonsbestandig og formstabilt, varer komponenter laget av dette materialet lenge.
Kostnadseffektivt: I tillegg er det en kostnadseffektiv produksjonsprosess sammenlignet med dyrere materialer som rustfritt stål eller aluminium.

Et utmerket valg når korrosjonsbestandighet, støpbarhet og kostnadseffektivitet er prioritert.

3. Zamak 5: Overlegen styrke og slitestyrke

En annen mye brukt Zamak-legering er Zamak 5, som ofte brukes når det kreves ekstra styrke og holdbarhet. Den består av ca. 95 prosent sink, 4 prosent aluminium og 1 prosent kobber. Zamak 5 har et høyere kobberinnhold enn andre Zamak-legeringer, noe som gir dette materialet betydelig bedre styrke, hardhet og slitasjeegenskaper for mer krevende bruksområder.

Viktige funksjoner i Zamak 5:

Forbedret styrke: Den høyere strekkfastheten og bedre korrosjonsbestandigheten skyldes kobberinnholdet i Zamak 5.
Dimensjonell stabilitet: Den har bedre stabilitet ved høyere temperaturer sammenlignet med andre Zamak-legeringer.
Hovedsakelig brukt til: Zamak 5 brukes til produksjon av bildeler, elektriske kontakter, industriell maskinvare og maskinkomponenter. Det er spesielt godt egnet til bruksområder der det er behov for god styrke og slitestyrke.
Materielle fordeler: Denne legeringen har utmerkede støpeegenskaper som gjør det enkelt å produsere komplekse og detaljerte komponenter. Den brukes vanligvis i industrier der delene må ha høy mekanisk styrke og lang levetid.

Zamak 5 er å foretrekke for produksjon av deler i situasjoner med høy mekanisk belastning og lang varighet.

4. Zamak 7: Høy flyteevne og korrosjonsbestandighet

Zamak 7 er en modifisering av Zamak 5 med forbedret korrosjonsbestandighet, men med de fleste av de samme egenskapene. Den inneholder ca. 96% sink og aluminium, kobber og magnesium. Ekstra korrosjonsbestandighet er nødvendig når Zamak 7 brukes.

Viktige funksjoner i Zamak 7:

Utmerket flyt: Zamak 7 har gode flyteegenskaper som gjør den perfekt til støping av tynne vegger og komplekse former.
Motstandsdyktighet mot korrosjon: Den har redusert korrosjonsbestandighet sammenlignet med Zamak 5, og er blant annet anvendelig i marine bruksområder.
Primære bruksområder: Zamak 7 brukes i tilfeller der korrosjonsbestandighet er avgjørende, for eksempel i marine miljøer, utendørs inventar og deler som utsettes for ekstreme værforhold.
Fordeler ved produksjon: Zamak 7 er svært lettflytende, noe som gjør det mulig å produsere komplekse geometrier og tynnveggede komponenter. Det kan også omformes under montering uten at den strukturelle integriteten går tapt.

Når det gjelder miljøspørsmål, er Zamak 7 en overlegen korrosjonsbestandighet som gjør den til den rette legeringen.

Kjennetegn ved Zamak

Zamak-legeringene har utmerkede egenskaper, og kombinerer alle de gunstige egenskapene som trengs for ulike produksjonsprosesser. Noen av disse egenskapene er blant annet

1. Zamak-legeringer er også fordelaktige for høy styrke og holdbarhet. Derfor er de det perfekte materialet for bruk i applikasjoner som trenger komponenter som må være robuste og ha lang levetid.
2. Motstand mot korrosjon: Fordi den primære ingrediensen i Zamak er sink, som er svært motstandsdyktig mot korrosjon. Siden Zamak-legeringer er motstandsdyktige mot eksponering for fuktighet, er de egnet for marin og utendørs bruk.
3. Allsidighet: Zamak-legeringer er allsidige i den forstand at de kan støpes i intrikate former og størrelser og derfor kan brukes til mange ulike bruksområder i forskjellige bransjer. De fine detaljene som kreves for masseproduksjon, kan formes til komponenter.
4. Lavt smeltepunkt: Zamak-legeringer har et lavt smeltepunkt (380 °C til 390 °C), som ligger under de fleste andre metaller (for eksempel aluminium eller kobber).
5. Overflatebehandling: Zamak-legeringer har en svært glatt overflatefinish, noe som er viktig i bruksområder som dekorative gjenstander, der utseendet er viktig.
6. Lettvekt: Zamak er lett på grunn av det høye sinkinnholdet, og generelt lettere enn de fleste andre metaller, noe som er en annen grunn til at det brukes i utstrakt grad i en rekke bruksområder der vekt er av betydning.

Zamak-legeringer og deres standarder i ulike land 

Vi har også en oppdatert tabell med Zamak-legeringene og deres standarder i forskjellige land som følger:

I denne delen er det en oppdatert tabell som presenterer viktige standarder og spesifikasjoner som er spesielt dedikert til Zamak-legeringer, for eksempel sammensetning, støpeprosesser og mekaniske egenskaper i de ulike landene. Den understreker det faktum at Zamak-legeringer, inkludert Zamak 3, Zamak 5 osv., er regulert globalt for å opprettholde en ensartet produksjon og kvalitetskontroll.

Zamak Fordeler

Årsaken til den utstrakte bruken av Zamak-legeringer i produksjonen er følgende fordeler:

1. Zamak er et økonomisk materiale sammenlignet med aluminium eller messing. Det er et relativt billig materiale som er enkelt å bearbeide, noe som gjør det økonomisk i masseproduksjon, for eksempel i bil- og husholdningsindustrien.
2. Zamak-legeringene er svært enkle å støpe til komplekse former med høy presisjon. Denne egenskapen gjør det mulig å masseprodusere komponenter med høy dimensjonsnøyaktighet.
3. Zamak har svært gode resirkuleringsmuligheter. Siden legeringen kan smeltes ned og gjenbrukes, er den et grønt alternativ for industrier som ønsker å minimere avfallsproduksjonen og senke produksjonskostnadene.
4. Gode mekaniske egenskaper: De mekaniske egenskapene til Zamak-legeringer gjør dem egnet til bruk i mange produkter. Et eksempel på dette er Zamak-delers motstand mot rust og oksidasjon, noe som gjør at de kan brukes både innvendig og utvendig.
5. Zamak-legeringer har også en estetisk appell, ettersom disse legeringene nesten alltid har en overflate som kan poleres til en attraktiv høyglans. Derfor egner de seg spesielt godt til dekorativ bruk, for eksempel i smykker, jernvarer og pyntelister.

Vanlige bruksområder for Zamak

Zamak-legeringer har derfor et bredt spekter av bruksområder i mange bransjer og bruksområder, som f.eks:

1. I bilindustrien: Zamak-legeringer brukes først og fremst i bilindustrien til produksjon av deler som låser, låser, håndtak osv. som skal ha høy styrke og utholdenhet. Disse legeringene forbedrer servicevennligheten og holdbarheten til slike bilkomponenter og forbedrer på denne måten bilens totale effektivitet.
2. Produksjon: Zamak er velkjent som et støpemateriale for produksjon av store volumer av små deler med høy nøyaktighet. Zamak har et lavt smeltepunkt, god flyteevne og kan fylle en kompleks form.
3. Bruksområder: Zamak brukes til produksjon av elektriske kontakter, beslag og kapslinger fordi det har god elektrisk ledningsevne, mekanisk styrke og korrosjonsbestandighet. I tillegg brukes det i kontakter til industrimaskiner og elektroniske komponenter.
4. Husholdningsutstyr: I husholdningen brukes zamak til å lage husholdningsbeslag som dørhåndtak, låser, knotter osv. Det brukes også i kjøkkenutstyr som kraner og andre rørleggerarmaturer fordi det er motstandsdyktig mot korrosjon og ekstremt slitesterkt.
5. Smykker og dekorative gjenstander: Zamak brukes ofte i produksjonen av smykker og andre pyntegjenstander på grunn av den glatte overflaten og de estetiske kvalitetene. Det finnes nesten dusinvis av slike malinger tilgjengelig, og de er populære i kostymesmykker der pris og utseende har betydning.
6. Maskinkomponenter: Zamak-legeringer brukes i produksjonen av industrielt utstyr som maskindeler, verktøymaskiner og maskinkomponenter. De er slitesterke mot slitasje og korrosjon, og forbedrer motstanden til industrimaskiner.

Konklusjon

Zamak er et unikt og allsidig materiale som har fordelen av å være billig, lett å støpe, slitesterkt og med utmerkede mekaniske egenskaper. Zamak-legeringer er en integrert del av moderne produksjonsprosesser som brukes i bilproduksjon, elektronikk, husholdningsprodukter og industrikomponenter osv. Siden Zamak kan resirkuleres, og fordi mange av bruksområdene er svært brede, betyr det at Zamak vil være en viktig komponent i produksjonen av mange ting i mange år fremover.
Zamak-legeringer er resultatet av en kombinasjon av sink og andre elementer som aluminium, magnesium eller kobber. Zamak er en legering som fortsatt tilfredsstiller behovene til ulike bransjer, fra strukturelle komponenter til dekorative gjenstander og kompliserte maskindeler.
Når produsentene vet hva Zamak er og hvilke bruksområder det har, kan de utnytte legeringens egenskaper til å skape mer effektive, mer kostnadseffektive og mer holdbare produkter.

Vanlige spørsmål om Zamak

1. Hva brukes Zamak til?

På grunn av sine utmerkede mekaniske egenskaper, korrosjonsbestandighet og kostnadseffektivitet er zamak mye brukt i pressstøping, bildeler, maskinvare, elektriske komponenter, leker og industrimaskiner.

2. Hvilke varianter av Zamak-legeringer finnes det?

Zamak-legeringer er mest brukt:

Zamak 2 - Høy styrke og hardhet
Zamak 3 - brukes til støping til generelle formål.
Zamak 5 - Sterkere enn Zamak 3, med bedre slitestyrke

Zamak 7 - Forbedret duktilitet og slagfasthet

3. Hva er smeltepunktet til Zamak?

Zamak-legeringer har et smeltepunkt på mellom 380 °C og 420 °C, avhengig av den aktuelle sammensetningen.

4. Hva er Zamak-pulveret? Hva er formålet med det?

Zamakpulver er en fin pulverform av Zamak-legering som brukes til pulvermetallurgi, termisk sprøyting, additiv produksjon og sprøytestøping av metall (MIM) for å lage korrosjonsbestandige komponenter.

5. Hva er forskjellen mellom Zamak, aluminium og stål?

Sammenlignet med aluminium og stål er zamak billigere og enklere å støpe. Selv om det har et lavere smeltepunkt, har det utmerket korrosjonsbestandighet, god styrke og utmerkede støpeegenskaper, og er derfor ideelt for detaljerte og intrikate design.