Wat is Zamak? Een complete gids voor deze veelzijdige zinklegering

Wat is zamak? Zamak of 'zinklegering' is een familie legeringen die voornamelijk gebaseerd zijn op zink met sporen van andere metalen zoals aluminium, magnesium en koper. Zamak is een Duits woord dat is gemaakt van de afkorting van zink ('Z') en het woord Amak ('aluminium, magnesium en koper'; de belangrijkste elementen waaruit deze legering bestaat). Door zijn veelzijdigheid, duurzaamheid en kostenefficiëntie is het metaal erg populair in de industrie. Zamak (of Zamac, eerder handelsmerk MAZAK) is een zeer zachte en relatief harde groep legeringen, waarvan de meerderheid bestaat uit zink en enkele kleinere hoeveelheden aluminium, koper en magnesium. Deze legeringen maken deel uit van de bredere familie van zink-aluminiumlegeringen, maar deze groep onderscheidt zich doordat de concentratie aluminium meestal consistent is en ongeveer 4% bedraagt. Deze specifieke combinatie van elementen is wat Zamak onderscheidt van andere legeringen binnen de familie en resulteert bijgevolg in unieke eigenschappen die het geschikt maken voor een verscheidenheid aan toepassingen.

In dit artikel bespreken we de samenstelling, kenmerken, soorten, voordelen, toepassingen en redenen waarom Zamak steeds meer wordt gebruikt in verschillende productiesectoren. 

Zamak: een veelzijdige zink-aluminiumlegering

Zamak is een acroniem voor de Duitse namen van de metalen waaruit de legering bestaat: Zink (zink), Aluminium (aluminium), Magnesium en Kupfer (koper). De legering werd voor het eerst geïntroduceerd in 1929 en heeft sindsdien bewezen een kosteneffectief, duurzaam en ongelooflijk veelzijdig materiaal te zijn dat overal in de productiewereld kan worden gebruikt. Voordat Zamak werd ontwikkeld, had het spuitgieten van zink te kampen met een probleem dat bekend staat als zinkpest. Zinkpest verwijst naar de afbraak van zinkcomponenten door de aanwezigheid van onzuiverheden in de legering. De onzuiverheden zorgden ervoor dat het zink degenereerde en na verloop van tijd werden de meeste spuitgietonderdelen onbruikbaar. De New Jersey Zinc Company loste dit op door Zamak te maken, dat gemaakt werd van zeer zuiver zink - het allerzuiverste zink - 99,99% zuiver zink. Het zink werd geraffineerd door refluxen, zodat de onzuiverheden die zinkpest veroorzaakten verwijderd konden worden.

De oorsprong en evolutie van zamaklegeringen 

De innovatie van Zamak bracht stabiliteit in de zinkspuitgietindustrie, wat hard nodig was. Zamak werd al snel algemeen aanvaard voor zijn hogere zuiverheid en zijn vermogen om zinkpest te weerstaan in een relatief korte periode voor gebruik in spuitgietwerk en andere industriële doeleinden. Deze legering was een echt succes omdat het sterke, duurzame en duurzame componenten mogelijk maakte, zelfs in zware omstandigheden. Zamak is een beproefd materiaal geworden dat mechanische spanningen kan weerstaan terwijl het wordt blootgesteld aan de omgeving. 

Wat is zamak?

Zamak zelf is een legering op basis van zink en aluminium, voornamelijk ontworpen voor spuitgieten en precisieproductie. Het wordt veel gebruikt vanwege zijn sterkte, corrosiebestendigheid en goede gieteigenschappen; het werd in 1929 ontwikkeld door de New Jersey Zinc Company. Het kan smelten bij ongeveer 380°C tot 420°C, heeft een laag smeltpunt en is dus geschikt voor auto-onderdelen, hardware, elektrische onderdelen en consumentengoederen. Het heeft de voorkeur boven puur zink en andere metaallegeringen vanwege de duurzaamheid en lage kosten in verschillende industrieën.

Samenstelling van Zamak-legeringen

Zamak is een groep van vijf verschillende legeringen van zink als basismetaal en kleine hoeveelheden toegevoegd aluminium, magnesium en koper om het metaal speciale eigenschappen te geven. De belangrijkste elementen in de verschillende Zamak-legeringen zijn:

1. Zink (Zn) is het basismetaal in alle Zamak-legeringen. De legering is het op één na meest gebruikte non-ferrometaal, na aluminium, omdat het bekend staat om zijn corrosiebestendigheid en sterkte.
2. Zamak bevat ook vaak aluminium (Al) om de algemene sterkte en corrosiebestendigheid te verhogen. Het geeft ook een betere oppervlakteafwerking, wat speciale aandacht verdient bij het gieten.
3. Magnesium (Mg) - Magnesium wordt ook toegevoegd aan zamaklegeringen om de sterkte en de gieteigenschappen van de afgewerkte legering te verbeteren. Het vermindert ook de brosheid van zink.
4. Zamak bevat koper (Cu) dat in zeer kleine hoeveelheden is toegevoegd om hardheid toe te voegen en slijtvastheid te verhogen.

Over het algemeen kan de samenstelling van de legering verschillen naargelang het type Zamak, maar over het algemeen bevat de legering ongeveer 85-95% zink, aluminium ongeveer 4-8%, koper 1-3% en magnesium 0,01-0,%. 

Wat is het smeltpunt van Zamak?

Het smeltpunt van Zamak-legeringen hangt een beetje af van de samenstelling, maar ligt meestal tussen 380°C en 420°C (716°F tot 788°F). Zamak heeft ook een relatief laag smeltpunt en is een goede keuze voor gietwerk en precisiefabricage.

Smeltpunten van verschillende zamaklegeringen:

• 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 bestaat voornamelijk uit zink en smelt daarom bij een veel lagere temperatuur dan aluminium of staal. De hoge precisie, snelle productie en kosteneffectieve productie maken het geschikt voor toepassingen met hoge precisie-eisen.

Wat is Zamakpoeder?

Zamakpoeder is een fijne deeltjesstructuur van een Zamaklegering die bestaat uit zink met kleine toevoegingen van aluminium, magnesium en koper. Dit is een fijn gemetalliseerd poeder dat wordt gebruikt in industrieën zoals thermische industrie, spuitindustrie, additieve productie en poedermetallurgie.

Eigenschappen van Zamakpoeder

Samenstelling: Zelfde als standaard Zamak-legeringen (Zamak 2, 3, 5 of 7)
Smeltpunt: Ongeveer 380°C tot 420°C (716°F tot 788°F)
Corrosiebestendigheid: Uitstekende weerstand tegen omgevingsfactoren
Geleidbaarheid: Goede elektrische en thermische geleidbaarheid
Dichtheid: Zoals Zamak massief, waardoor het geschikt is voor metaalplating en gesinterde onderdelen

Gebruik van Zamakpoeder

1. Poedermetallurgie- Toegepast bij het maken van gesinterde onderdelen waarbij metaalpoeder wordt aangebracht en verhit tot vaste onderdelen.
2. Thermisch spuiten - Wordt gebruikt als een beschermende coating van het oppervlak waarbij gebruik wordt gemaakt van gesproeid materiaal om het oppervlak te beschermen tegen corrosie en slijtage.
3. 3D printen en additieve productie - toegepast in de nieuwe generatie technologieën voor de productie van prototypes.
4. Metaalspuitgieten (MIM) - Dit wordt gebruikt bij het fabricageproces van kleine metalen onderdelen met ingewikkelde ontwerpen.

Voordelen van Zamakpoeder

• Lichtgewicht maar sterk
• Uitstekende giet eigenschappen
• Goede weerstand tegen oxidatie en corrosie
• Voordeliger in vergelijking met andere metaalpoeders zoals titanium of roestvrij staal

Zamakpoeder vindt zijn toepassing in de auto-industrie, ruimtevaart, elektronica en vele andere industriële toepassingen vanwege zijn nut en sterkte.

Verschillende soorten zamaklegeringen en hun toepassingen

Laten we dus wat dieper ingaan op de verschillende soorten Zamak-legeringen en hun gebruik in het productieproces.

1. Zamak 2: hoge sterkte en hardheid

Een van de meest populaire Zamak-legeringen in de familie is Zamak 2, met een samenstelling van ongeveer 96% zink, 4% aluminium en bijna verwaarloosbare sporen van koper en magnesium, behalve de aluminium. Deze legering wordt gekozen vanwege de hogere sterkte en hardheid, waardoor het al geschikt is voor toepassingen met hoge spanning.

 Belangrijkste kenmerken van Zamak 2:

• Treksterkte: 359 MPa
• Brinell-hardheid: 100 HB

Toepassingen: Zamak 2 wordt voornamelijk gebruikt in gietstukkenVaak voor het maken van onderdelen die bestand zijn tegen hoge mechanische spanningen. 
Sterkte: Hierdoor hebben de onderdelen een hoge sterkte in combinatie met een hoge hardheid, waardoor ze zelfs onder vijandige omstandigheden zeer duurzaam zijn.
Voordelen van de productie: Met Zamak 2 kunnen fabrikanten massieve metalen onderdelen met extra duurzaamheid produceren, waardoor ze geen extra bussen of slijtstukken meer nodig hebben in gegoten onderdelen.
Coatings: Het is ook een geschikt middel voor galvaniseren, natlakken en chromaatomzettingscoatings.

Zamak 2 is bestand tegen mechanische spanning en heeft zeer goede mechanische eigenschappen, waardoor het een geschikt materiaal is voor gebruik in nauwkeurige toepassingen waarbij hoge eisen worden gesteld aan slijtvastheid en duurzaamheid.

2. Zamak 3: uitstekende gietbaarheid en corrosiebestendigheid

De meest voorkomende Zamak legering is Zamak 3 met een opmerkelijke gietbaarheid en een breed toepassingsgebied. De samenstelling is ongeveer 96% zink, 4% aluminium en sporen van koper. Een van de meest populaire spuitgietlegeringen is de vloeibaarheid en taaiheid, waardoor zeer complexe en ingewikkelde details op het onderdeel mogelijk zijn tijdens het spuitgieten.

Belangrijkste kenmerken van Zamak 3:

Mechanische sterkte: Onderdelen hebben een goede treksterkte om grote belastingen of schokken te weerstaan.
Corrosiebestendigheid: Zamak 3 heeft een zeer goede corrosieweerstand en is geschikt voor onderdelen die worden blootgesteld aan diverse omgevingsomstandigheden.
Toepassingen:  Zamak 3 heeft een breed scala aan toepassingen, met als belangrijkste toepassingen auto-onderdelen, speelgoed en hardware. Dit materiaal is een veelgebruikt materiaal voor veel industriële sectoren omdat het gedetailleerde, nauwkeurige gietstukken kan vormen.
Gemaakt om lang mee te gaan: Omdat Zamak 3 van nature corrosiebestendig en vormvast is, gaan onderdelen van dit materiaal lang mee.
Kosteneffectief: Bovendien is het een kosteneffectief productieproces in vergelijking met duurdere materialen zoals roestvrij staal of aluminium.

Uitstekende keuze als corrosiebestendigheid, gietbaarheid en kosteneffectiviteit prioriteiten zijn.

3. Zamak 5: superieure sterkte en slijtvastheid

Een andere veelgebruikte Zamak-legering is Zamak 5, die vaak wordt gebruikt als extra sterkte en duurzaamheid nodig zijn. Deze legering bestaat voor ongeveer 95% uit zink, 4% uit aluminium en 1% uit koper. Zamak 5 heeft een hoger kopergehalte dan andere Zamak legeringen, waardoor dit materiaal aanzienlijk sterker, harder en slijtvaster is voor meer veeleisende toepassingen.

Belangrijkste kenmerken van Zamak 5:

Verbeterde kracht: De hogere treksterkte en betere kruipweerstand zijn te danken aan het kopergehalte in Zamak 5.
Dimensionale stabiliteit: Het heeft een betere stabiliteit bij hogere temperaturen in vergelijking met andere Zamak-legeringen.
Voornamelijk gebruikt voor: Zamak 5 wordt gebruikt voor de productie van auto-onderdelen, elektrische connectoren, industriële hardware en machineonderdelen. De toepassing waarvoor het bijzonder geschikt is, is waar een goede sterkte en slijtvastheid nodig zijn.
Materiaalvoordelen: Dankzij de uitstekende gieteigenschappen van deze legering kunnen complexe en gedetailleerde onderdelen gemakkelijk worden gemaakt. Het wordt meestal toegepast in industrieën waar onderdelen veel mechanische sterkte en duurzaamheid nodig hebben.

Zamak 5 heeft de voorkeur voor de productie van onderdelen met een hoge mechanische belasting en een lange levensduur.

4. Zamak 7: hoge vloeibaarheid en corrosiebestendigheid

Zamak 7 is een modificatie van Zamak 5 met een verbeterde corrosiebestendigheid maar met grotendeels dezelfde eigenschappen. Het bevat ongeveer 96% zink en aluminium, koper en magnesium. Extra corrosieweerstand is vereist wanneer Zamak 7 wordt gebruikt.

Belangrijkste functies van Zamak 7:

Uitstekende vloeibaarheid: Zamak 7 heeft goede vloeibaarheidseigenschappen waardoor het perfect is voor het gieten van dunne wanden en complexe vormen.
Corrosiebestendigheid: Het heeft een verminderde corrosieweerstand in vergelijking met Zamak 5 en is onder andere nuttig in mariene toepassingen.
Primaire toepassingen: Zamak 7 wordt gebruikt wanneer corrosiebestendigheid cruciaal is in toepassingen zoals maritieme omgevingen, buitenopstellingen en onderdelen die aan extreme weersomstandigheden worden blootgesteld.
Voordelen van de productie: Zamak 7 is zeer vloeibaar, waardoor complexe geometrieën en dunwandige onderdelen kunnen worden geproduceerd. Het kan ook vervormd worden tijdens de assemblage zonder de structurele integriteit te verliezen.

Wanneer milieukwesties van belang zijn, is de superieure corrosieweerstand van Zamak 7 de legering voor de toepassing.

Kenmerken van Zamak

De eigenschappen van Zamak-legeringen zijn uitstekend en combineren alle gunstige eigenschappen die nodig zijn voor verschillende fabricageprocessen. Enkele van deze eigenschappen zijn

1. Zamaklegeringen zijn ook gunstig voor hoge sterkte en duurzaamheid. Daarom zijn ze het perfecte materiaal voor gebruik in toepassingen waar onderdelen nodig zijn die robuust moeten zijn en een lange levensduur moeten hebben.
2. Corrosiebestendigheid: Omdat het hoofdbestanddeel van zamak zink is, dat zeer corrosiebestendig is. Omdat zamaklegeringen bestand zijn tegen blootstelling aan vocht, zijn ze geschikt voor gebruik op zee en in de buitenlucht.
3. Veelzijdigheid: Zamaklegeringen zijn veelzijdig omdat ze in ingewikkelde vormen en afmetingen gegoten kunnen worden en daarom gebruikt kunnen worden voor veel verschillende toepassingen in verschillende industrieën. De fijne details die nodig zijn voor massaproductie kunnen tot onderdelen worden gevormd.
4. Laag smeltpunt: Zamaklegeringen hebben een laag smeltpunt (380°C tot 390°C) dat lager ligt dan dat van de meeste andere metalen (zoals aluminium of koper).
5. Afwerking oppervlak: Zamaklegeringen hebben een zeer glad oppervlak, wat belangrijk is voor toepassingen zoals decoratieve voorwerpen, waar het uiterlijk belangrijk is.
6. Lichtgewicht: Zamak is licht van gewicht door het hoge zinkgehalte en lichter dan de meeste andere metalen. Dat is nog een reden waarom het veel wordt gebruikt in verschillende toepassingen waar gewicht van belang is.

Zamaklegeringen en hun normen in verschillende landen 

We hebben ook een bijgewerkte tabel met de Zamak-legeringen en hun normen in verschillende landen als volgt:

In deze sectie staat een bijgewerkte tabel met de belangrijkste normen en specificaties voor Zamak-legeringen, zoals samenstelling, gietprocessen en mechanische eigenschappen per land. Het benadrukt het feit dat Zamak-legeringen, inclusief Zamak 3, Zamak 5, enz. wereldwijd gereguleerd zijn om uniformiteit in productie en kwaliteitscontrole te behouden.

Voordelen van Zamak

De reden voor het wijdverspreide gebruik van Zamak-legeringen in de productie zijn de volgende voordelen:

1. Zamak is een economisch materiaal in vergelijking met aluminium of messing. Het is een relatief goedkoop materiaal en gemakkelijk te verwerken, waardoor het voordelig is bij massaproductie zoals in de automobiel- en huishoudproductenindustrie.
2. De Zamak-legeringen zijn heel gemakkelijk te gieten in complexe vormen met een hoge precisie. Deze mogelijkheid maakt massaproductie mogelijk van onderdelen met een hoge maatnauwkeurigheid.
3. Zamak is zeer goed recyclebaar. Omdat de legering kan worden omgesmolten en hergebruikt, is het een groene optie voor industrieën die hun afvalproductie willen minimaliseren en hun productiekosten willen verlagen.
4. Goede mechanische eigenschappen: De mechanische eigenschappen van Zamak-legeringen maken ze geschikt voor gebruik in veel producten. Een voorbeeld van dit gebruik is de weerstand van Zamak onderdelen tegen roest en oxidatie, waardoor ze kunnen worden toegepast in binnen- en buitentoepassingen.
5. Zamaklegeringen bieden ook esthetische aantrekkingskracht, omdat deze legeringen bijna altijd een afwerking hebben die kan worden gepolijst tot een aantrekkelijke hoge glans. Hierdoor zijn ze bijzonder geschikt voor decoratief gebruik, zoals in sieraden, hardware en sierlijsten.

Algemeen gebruik van Zamak

Als gevolg hiervan hebben Zamak-legeringen een breed scala aan toepassingen in vele industrieën en toepassingen, zoals:

1. In de auto-industrie: Zamaklegeringen worden voornamelijk gebruikt in de auto-industrie voor de productie van onderdelen zoals sloten, grendels, handgrepen, enz. die een hoge sterkte en duurzaamheid moeten hebben. Deze legeringen verbeteren de bruikbaarheid en duurzaamheid van dergelijke auto-onderdelen en verbeteren zo de algehele efficiëntie van de auto's.
2. Productie: Zamak staat bekend als spuitgietmateriaal voor de productie van grote hoeveelheden kleine onderdelen met een hoge nauwkeurigheid. Zamak heeft een laag smeltpunt, een goede vloeibaarheid en kan een complexe mal vullen.
3. Gebruik: Zamak wordt gebruikt voor de productie van elektrische connectoren, fittingen en behuizingen omdat het een goed elektrisch geleidingsvermogen, mechanische sterkte en corrosiebestendigheid heeft. Daarnaast wordt het gebruikt in connectoren voor industriële machines en elektronische componenten.
4. Huishoudelijke hardware: In het huishouden wordt zamak gebruikt om huishoudelijke hardware te maken zoals deurklinken, sloten, knoppen enz. Het wordt ook gebruikt in keukenapparatuur zoals kranen en andere sanitair omdat het bestand is tegen corrosie en extreem taai is.
5. Sieraden en decoratieve artikelen: Zamak wordt vaak gebruikt bij de productie van sieraden en andere decoratieve voorwerpen vanwege het gladde oppervlak en de esthetische kwaliteiten. Er zijn vrijwel tientallen van dergelijke verven beschikbaar, en ze zijn populair in kostuumsieraden waar de kosten en het uiterlijk van belang zijn.
6. Machineonderdelen: Zamaklegeringen worden gebruikt bij de productie van industriële apparatuur zoals machineonderdelen, werktuigmachines en machinecomponenten. Duurzaam in slijtage en corrosie, verbetert de weerstand van industriële machines.

Conclusie

Zamak is een uniek en veelzijdig materiaal dat voordelig is, gemakkelijk te gieten, duurzaam is en uitstekende mechanische eigenschappen heeft. Zamaklegeringen zijn een integraal onderdeel van moderne productieprocessen die worden gebruikt in de automobielindustrie, elektronica, huishoudelijke producten, industriële componenten enz. Omdat Zamak kan worden gerecycled en omdat veel van de toepassingen zeer breed zijn, betekent dit dat Zamak nog vele jaren een belangrijk onderdeel zal zijn bij het maken van veel dingen.
Zamaklegeringen zijn het resultaat van een combinatie van zink en andere elementen zoals aluminium, magnesium of koper. Zamak is een legering die nog steeds voldoet aan de behoeften van verschillende industrieën, van structurele onderdelen tot decoratieve voorwerpen en ingewikkelde machineonderdelen.
Als je weet wat Zamak is en wat de verschillende toepassingen zijn, kunnen fabrikanten de kwaliteiten van deze legering goed gebruiken om efficiëntere, rendabelere en duurzamere producten te maken.

FAQ's over Zamak

1. Waar wordt Zamak voor gebruikt?

Dankzij de uitstekende mechanische eigenschappen, corrosiebestendigheid en kosteneffectiviteit wordt zamak veel gebruikt in spuitgietwerk, auto-onderdelen, hardware, elektrische onderdelen, speelgoed en industriële machines.

2. Wat zijn de soorten Zamak-legeringen?

Zamaklegeringen worden het meest gebruikt:

Zamak 2 - Hoge sterkte en hardheid
Zamak 3 - wordt gebruikt voor algemeen spuitgieten.
Zamak 5 - Sterker dan Zamak 3, met betere slijtvastheid

Zamak 7 - Verbeterde vervormbaarheid en slagvastheid

3. Wat is het smeltpunt van Zamak?

Zamaklegeringen hebben een smeltpunt tussen 380°C en 420°C (716°F tot 788°F), afhankelijk van de specifieke samenstelling.

4. Wat is Zamakpoeder? Waar dient het voor?

Zamakpoeder is een fijne poedervorm van de Zamak-legering die wordt gebruikt voor poedermetallurgie, thermisch spuiten, additieve productie en metaalspuitgieten (MIM) om sterke corrosiebestendige onderdelen te maken.

5. Wat is het verschil tussen zamak, aluminium en staal?

Vergeleken met aluminium en staal is zamak goedkoper en gemakkelijker te gieten. Hoewel het een lager smeltpunt heeft, heeft het een uitstekende corrosiebestendigheid, goede sterkte en uitstekende gieteigenschappen en is daarom ideaal voor gedetailleerde en ingewikkelde ontwerpen.