Что такое замак? Полное руководство по этому универсальному цинковому сплаву

Что такое замак? Zamak или "цинковый сплав" - это семейство сплавов, состоящих в основном из цинка с примесью других металлов, таких как алюминий, магний и медь. Zamak - это немецкое слово, образованное из краткой формы цинка ("Z") и слова Amak ("алюминий, магний и медь"; основные элементы, входящие в состав этого сплава). Благодаря своей универсальности, долговечности и экономичности этот металл очень популярен в промышленности. Zamak (или Zamac, ранее торговая марка ZAMAK) - это очень мягкая и относительно твердая группа сплавов, большая часть которых состоит из цинка и несколько меньших количеств алюминия, меди и магния. Эти сплавы входят в более широкое семейство цинк-алюминиевых сплавов, но эта группа отличается тем, что концентрация алюминия обычно постоянна и обычно составляет около 4%. Именно такое сочетание элементов отличает сплав Zamak от других сплавов этого семейства и, следовательно, обусловливает уникальные свойства, которые делают его пригодным для различных применений.

В этой статье мы рассмотрим состав, характеристики, типы, преимущества, применение и причины, по которым Zamak все чаще используется в различных отраслях производства. 

Zamak: универсальный цинково-алюминиевый сплав

Zamak - это аббревиатура немецких названий металлов, входящих в его сплав: Zink (цинк), Aluminium (алюминий), Magnesium и Kupfer (медь). Впервые сплав был представлен в 1929 году и с тех пор зарекомендовал себя как экономичный, долговечный и невероятно универсальный материал, используемый во всем мире производства. До разработки сплава Zamak литье цинка под давлением сталкивалось с проблемой, известной как цинковый вредитель. Под цинковым вредительством подразумевается деградация цинковых компонентов из-за наличия примесей в сплаве. Из-за примесей цинк деградировал, и со временем большинство литых деталей становились непригодными для использования. Компания New Jersey Zinc Company решила эту проблему, создав сплав Zamak, который изготавливался из очень чистого цинка - самого чистого цинка - 99,99% чистого цинка. Рафинирование достигалось с помощью рефлюкса, и это делалось для того, чтобы удалить примеси, которые вызывали вредительство цинка.

Происхождение и эволюция сплавов замак 

Инновация Zamak принесла стабильность в индустрию литья под давлением цинка, которая была так необходима. Благодаря своей высокой чистоте и способности противостоять цинковому вредительству в течение относительно короткого периода времени, сплав Zamak вскоре получил широкое признание для использования в литье под давлением и других промышленных целях. Этот сплав имел настоящий успех, поскольку позволял получать прочные, долговечные и долговечные детали даже в суровых условиях. Замак стал хорошо зарекомендовавшим себя материалом, способным выдерживать механические нагрузки при воздействии окружающей среды. 

Что такое замак?

Zamak - это сплав на основе цинка и алюминия, предназначенный в основном для литья под давлением и точного производства. Он широко используется благодаря своей прочности, коррозионной стойкости и хорошим литейным свойствам; он был разработан в 1929 году компанией New Jersey Zinc Company. Способный плавиться при температуре (от 380°C до 420°C), он имеет низкую температуру плавления и поэтому подходит для изготовления автомобильных деталей, аппаратуры, электрических компонентов и потребительских товаров. Он является более предпочтительным выбором, чем чистый цинк и другие металлические сплавы, благодаря своей долговечности и низкой стоимости в различных отраслях промышленности.

Состав сплавов замак

Zamak - это группа из пяти различных сплавов, состоящих из цинка в качестве основного металла и небольшого количества алюминия, магния и меди для придания металлу особых свойств. Основные элементы, содержащиеся в различных сплавах Zamak, включают:

1. Цинк (Zn) является основным металлом во всех сплавах Zamak. Этот сплав является вторым по распространенности цветным металлом после алюминия, поскольку отличается коррозионной стойкостью и прочностью.
2. Замак также часто содержит алюминий (Al) для повышения общей прочности и устойчивости к коррозии. Кроме того, он дает лучшую отделку поверхности, что заслуживает особого внимания при литье.
3. Магний (Mg) - магний также добавляется в сплавы Zamak для повышения прочности и литейных свойств готового сплава. Также достигается снижение хрупкости цинка.
4. Замак содержит медь (Cu), добавляемую в очень небольших количествах для придания твердости и повышения износостойкости.

В целом, состав сплава может отличаться в зависимости от типа замака, но обычно содержит около 85-95% цинка, алюминия около 4-8%, меди 1-3%, и магния 0,01-0,1 %. 

Какова температура плавления замака?

Температура плавления сплавов Zamak немного зависит от их состава, но обычно находится в диапазоне от 380°C до 420°C (от 716°F до 788°F). Температура плавления сплава Zamak относительно низкая, поэтому он хорошо подходит для литья и точного производства.

Температуры плавления различных сплавов замака:

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

Замак состоит в основном из цинка, поэтому он плавится при гораздо более низкой температуре, чем алюминий или сталь. Свойство высокой точности, быстрое производство и экономичность делают его подходящим для применений с высокими требованиями к точности.

Что такое порошок замак?

Порошок Zamak представляет собой мелкодисперсные частицы сплава Zamak, состоящего из цинка с незначительными добавками алюминия, магния и меди. Это мелкодисперсный металлизированный порошок, используемый в таких отраслях, как термическая обработка, напыление, аддитивное производство и порошковая металлургия.

Свойства порошка замака

Состав: Аналогично стандартным сплавам Zamak (Zamak 2, 3, 5 или 7)
Температура плавления: Приблизительно 380°C - 420°C (716°F - 788°F)
Устойчивость к коррозии: Отличная устойчивость к воздействию факторов окружающей среды
Проводимость: Хорошая электро- и теплопроводность
Плотность: Как и твердый Zamak, подходит для металлических покрытий и спеченных деталей.

Применение порошка замака

1. Порошковая металлургия- Применяется для изготовления спеченных деталей, куда помещается металлический порошок, который нагревается и образует твердые детали.
2. Термическое напыление - Используется в качестве защитного покрытия поверхности, которое предполагает использование напыляемого материала для защиты поверхности от коррозии и износа.
3. 3D-печать и аддитивное производство - применяется в технологиях нового поколения для изготовления прототипов.
4. Литье металлов под давлением (MIM) - Он используется в процессах изготовления небольших металлических деталей с замысловатым дизайном.

Преимущества порошка Zamak

• Легкий, но прочный
• Отличные литейные свойства
• Хорошая устойчивость к окислению и коррозии
• Более экономичный по сравнению с другими металлическими порошками, такими как титан или нержавеющая сталь

Благодаря своей полезности и прочности порошок Zamak находит применение в автомобильной, аэрокосмической, электронной и многих других отраслях промышленности.

Различные типы сплавов Zamak и их применение

Итак, давайте немного подробнее остановимся на различных типах сплавов Zamak и их использовании в производственном процессе.

1. Замак 2: высокая прочность и твердость

Одним из самых популярных сплавов семейства Zamak является Zamak 2, имеющий в своем составе примерно 96% цинка, 4% алюминия и почти незначительные следы меди и магния, кроме алюминий. Этот сплав выбирают из-за его повышенной прочности и твердости, благодаря чему он подходит для применения в условиях высоких нагрузок.

 Ключевые особенности Zamak 2:

• Прочность на разрыв: 359 МПа
• Твердость по Бринеллю: 100 HB

Приложения: Zamak 2 в основном используется в литьё под давлениемЧасто используется для изготовления деталей, выдерживающих высокие механические нагрузки. 
Сила: Это придает его компонентам высокую прочность в сочетании с высокой твердостью, что делает их очень долговечными даже в неблагоприятных условиях.
Преимущества производства: Zamak 2 позволяет производителям изготавливать цельнометаллические детали с повышенной прочностью, делая ненужным использование дополнительных втулок или износостойких вставок в литых деталях.
Покрытия: Это также подходящее средство для нанесения гальванических покрытий, мокрой окраски и покрытий, преобразующих хроматы.

Zamak 2 может выдерживать механические нагрузки, демонстрируя очень хорошие механические свойства, что делает его подходящим материалом для использования в точных приложениях с требованиями высокой износостойкости и долговечности.

2. Zamak 3: отличная литейная способность и коррозионная стойкость

Наиболее распространенным сплавом Zamak является Zamak 3, обладающий замечательной литейной способностью и широким спектром применения. В его состав входит примерно 96% цинка, 4% алюминия, а также незначительное количество меди. Одним из самых популярных сплавов для литья под давлением является его текучесть и пластичность, что позволяет создавать очень сложные и замысловатые детали на компоненте при литье под давлением.

Ключевые особенности Zamak 3:

Механическая прочность: Компоненты обладают хорошей прочностью на разрыв, чтобы выдерживать большие нагрузки или удары.
Устойчивость к коррозии: Zamak 3 обладает очень хорошей коррозионной стойкостью и подходит для компонентов, подвергающихся воздействию различных условий окружающей среды.
Приложения:  Zamak 3 имеет широкий спектр применения, в первую очередь это автомобильные детали, игрушки и скобяные изделия. Этот материал является востребованным во многих отраслях промышленности, поскольку позволяет получать детализированные и точные отливки.
Сделано на века: Поскольку Zamak 3 обладает естественной коррозионной стойкостью и стабильностью размеров, детали, изготовленные из этого материала, служат долго.
Экономичность: Кроме того, он представляет собой экономически выгодный производственный процесс по сравнению с более дорогими материалами, такими как нержавеющая сталь или алюминий.

Отличный выбор, когда приоритетами являются коррозионная стойкость, литейная прочность и экономичность.

3. Zamak 5: повышенная прочность и износостойкость

Еще один широко используемый сплав Zamak - Zamak 5, который часто применяется, когда требуется дополнительная прочность и долговечность. Он состоит примерно на 95 % из цинка, на 4 % из алюминия и на 1 % из меди. В сплаве Zamak 5 содержание меди выше, чем в других сплавах Zamak, что придает этому материалу значительно более высокую прочность, твердость и износостойкость для более ответственных применений.

Ключевые особенности Zamak 5:

Улучшенная сила: Более высокая прочность на разрыв и лучшая коррозионная стойкость обусловлены содержанием меди в Zamak 5.
Устойчивость размеров: По сравнению с другими сплавами Zamak он обладает лучшей стабильностью при высоких температурах.
Используется в основном для: Zamak 5 используется для производства автомобильных деталей, электрических разъемов, промышленного оборудования и компонентов машин. Он особенно хорошо подходит для применения в тех случаях, когда требуется хорошая прочность и износостойкость.
Преимущества материала: Простота изготовления сложных и детализированных деталей обеспечивается отличными литейными характеристиками этого сплава. Обычно он применяется в отраслях, детали которых должны обладать высокой механической прочностью и долговечностью в эксплуатации.

Zamak 5 предпочтительно использовать для изготовления деталей в условиях высоких механических нагрузок и длительной эксплуатации.

4. Zamak 7: высокая текучесть и устойчивость к коррозии

Zamak 7 - это модификация Zamak 5 с повышенной коррозионной стойкостью, но с большинством тех же свойств. Он содержит около 96% цинка, а также алюминий, медь и магний. При использовании Zamak 7 требуется дополнительная коррозионная стойкость.

Ключевые особенности Zamak 7:

Отличная текучесть: Zamak 7 обладает хорошей текучестью, что делает его идеальным для литья тонких стенок и сложных форм.
Устойчивость к коррозии: Он обладает пониженной коррозионной стойкостью по сравнению с Zamak 5 и используется, в частности, в морских условиях.
Основные области применения: Zamak 7 используется в случаях, когда коррозионная стойкость имеет решающее значение в таких областях, как морская среда, наружные светильники и детали, подвергающиеся воздействию экстремальных погодных условий.
Преимущества производства: Zamak 7 очень текуч, что позволяет изготавливать сложные геометрические формы и тонкостенные компоненты. Он также может быть изменен в процессе сборки без потери структурной целостности.

В тех случаях, когда необходимо учитывать экологические аспекты, превосходная коррозионная стойкость Zamak 7 позволяет использовать этот сплав.

Характеристики замака

Сплавы Zamak обладают превосходными свойствами, сочетая в себе все благоприятные характеристики, необходимые для различных производственных процессов. Некоторые из этих характеристик включают:

1. Сплавы Zamak также отличаются высокой прочностью и долговечностью. Благодаря этому они являются идеальным материалом для использования в приложениях, где требуются прочные компоненты с длительным сроком службы.
2. Устойчивость к коррозии: Потому что основным ингредиентом Zamak является цинк, который очень устойчив к коррозии. Поскольку сплавы Zamak устойчивы к воздействию влаги, они подходят для использования в морских условиях и на открытом воздухе.
3. Универсальность: Сплавы Zamak универсальны: они поддаются литью в сложные формы и размеры, поэтому их можно использовать для самых разных целей в различных отраслях промышленности. Мелкие детали, необходимые для массового производства, могут быть сформированы в компоненты.
4. Низкая температура плавления: Сплавы Zamak имеют низкую температуру плавления (380-390°C), ниже большинства других металлов (таких как алюминий или медь).
5. Обработка поверхности: Сплавы Zamak имеют очень гладкую поверхность, что важно для таких применений, как декоративные изделия, где важен внешний вид.
6. Легкий вес: Благодаря высокому содержанию цинка Zamak имеет небольшой вес и в целом легче большинства других металлов, что является еще одной причиной его широкого применения в различных областях, где вес имеет значение.

Замакские сплавы и их стандарты в разных странах 

У нас также есть обновленная таблица со сплавами Zamak и их стандартами в разных странах:

В этом разделе размещена обновленная таблица, в которой представлены основные стандарты и технические условия, специально посвященные сплавам Zamak, такие как состав, процессы литья и механические свойства по странам. В ней подчеркивается тот факт, что сплавы Zamak, включая Zamak 3, Zamak 5 и т. д., глобально регулируются для поддержания единообразия в производстве и контроле качества.

Преимущества Zamak

Причиной широкого применения сплавов Zamak в производстве являются их следующие преимущества:

1. Замак - экономичный материал по сравнению с алюминием или латунью. Это относительно недорогой материал, легко поддающийся обработке, что делает его экономичным в массовом производстве, например, в автомобильной промышленности и производстве бытовых товаров.
2. Сплавы Zamak очень легко отливаются в сложные формы с высокой точностью. Эта возможность позволяет массово производить компоненты с высокой точностью размеров.
3. Zamak очень хорошо поддается вторичной переработке. Поскольку сплав можно переплавить и использовать повторно, он является экологически чистым вариантом для отраслей, стремящихся минимизировать образование отходов и снизить производственные затраты.
4. Хорошие механические свойства: Механические свойства сплавов Zamak делают их пригодными для использования во многих изделиях. Примером такого использования является устойчивость деталей из сплава Zamak к ржавчине и окислению, поэтому они могут применяться как для внутренних, так и для наружных работ.
5. Сплавы Zamak также обладают эстетической привлекательностью, поскольку эти сплавы почти всегда имеют отделку, которая может быть отполирована до привлекательного блеска. Благодаря этому они особенно хорошо подходят для декоративного использования, например, в ювелирных изделиях, фурнитуре и отделке.

Общие способы применения замака

В результате сплавы Zamak находят широкое применение во многих отраслях промышленности, таких как:

1. В автомобильной промышленности: Сплавы Zamak в основном используются в автомобильной промышленности для производства таких деталей, как замки, защелки, ручки и т.д., которые должны обладать высокой прочностью и выносливостью. Эти сплавы повышают работоспособность и долговечность таких автомобильных компонентов и, таким образом, улучшают общую эффективность автомобилей.
2. Производство: Zamak хорошо известен как материал для литья под давлением для производства больших объемов мелких деталей с высокой точностью. Замак имеет низкую температуру плавления, хорошую текучесть и может заполнять сложные формы.
3. Использует: Zamak используется для производства электрических разъемов, фитингов и корпусов, поскольку обладает хорошей электропроводностью, механической прочностью и коррозионной стойкостью. Кроме того, из него изготавливают разъемы для промышленного оборудования и электронных компонентов.
4. Бытовая техника: В домашнем хозяйстве из замака изготавливают фурнитуру, например, дверные ручки, замки, ручки и т.д. Он также используется в кухонном оборудовании, например, в смесителях и других сантехнических приборах, поскольку устойчив к коррозии и чрезвычайно прочен.
5. Украшения и декоративные предметы: Замак часто используется в производстве ювелирных и других декоративных изделий благодаря своей гладкой поверхности и эстетическим качествам. Существуют практически десятки видов таких красок, и они популярны в бижутерии, где важны стоимость и внешний вид.
6. Компоненты машины: Сплавы Zamak используются в производстве промышленного оборудования, такого как детали машин, станков и компонентов машин. Прочность на износ и коррозию повышает стойкость промышленного оборудования.

Заключение

Zamak - уникальный и универсальный материал, преимущества которого заключаются в низкой стоимости, простоте литья, долговечности и отличных механических свойствах. Сплавы Zamak являются неотъемлемой частью современных производственных процессов, используемых в автомобилестроении, электронике, производстве бытовых товаров, промышленных компонентов и т.д. Поскольку сплав Zamak может быть переработан, а сферы его применения очень широки, это означает, что сплав Zamak будет важным компонентом в производстве многих вещей еще долгие годы.
Сплавы Zamak - это результат сочетания цинка и других элементов, таких как алюминий, магний или медь. Zamak - это сплав, который до сих пор удовлетворяет потребности различных отраслей промышленности, начиная от конструктивных элементов и заканчивая декоративными изделиями и сложными деталями машин.
Знание Zamak и его свойств, а также различных областей применения позволяет производителям эффективно использовать качества этого сплава для создания более эффективных, экономичных и долговечных изделий.

Часто задаваемые вопросы о Zamak

1. Для чего используется замак?

Благодаря отличным механическим свойствам, коррозионной стойкости и экономичности, замак широко используется в литье под давлением, автомобильных деталях, скобяных изделиях, электрических компонентах, игрушках и промышленном оборудовании.

2. Какие существуют разновидности сплавов Zamak?

Чаще всего используются сплавы замак:

Замак 2 - Высокая прочность и твердость
Замак 3 - используется для литья под давлением общего назначения.
Замак 5 - Прочнее, чем Zamak 3, с лучшей износостойкостью

Замак 7 - Улучшенная пластичность и ударопрочность

3. Какова температура плавления замака?

Сплавы Zamak имеют температуру плавления от 380°C до 420°C (от 716°F до 788°F), в зависимости от конкретного состава.

4. Что такое порошок замак? Для каких целей он используется?

Порошок Zamak - это мелкодисперсный порошок сплава Zamak, используемый в порошковой металлургии, термическом напылении, аддитивном производстве и литье металлов под давлением (MIM) для изготовления прочных коррозионных компонентов.

5. В чем разница между замаком, алюминием и сталью

По сравнению с алюминием и сталью, замак дешевле и проще в литье. Несмотря на более низкую температуру плавления, он обладает отличной коррозионной стойкостью, высокой прочностью и отличными литейными свойствами, поэтому идеально подходит для создания детальных и замысловатых конструкций.