Zink Bewerking: Legeringen & Processen Selecteren voor Optimale Deelproductie

Zink (Symbool: Zn) is een nuttig metaal in de fabricageindustrie vanwege de gunstige materiaaleigenschappen zoals goede corrosieweerstand, electrochemische prestaties en biocompatibiliteit.

In dit artikel bespreken we de kwaliteiten van zink en zijn legeringen als CNC-bewerkingsmaterialen. Het omvat ook de eigenschappen van zink, verschillende typen zinklegeringen, diverse zinkbewerkingsprocessen, en een diepgaande analyse van de bewerkbaarheid van zinklegeringen.

Eigenschappen en Kenmerken van Zink

Zinkmetaal, in de zuivere vorm, is een glanzend-grijzig, broos chemisch element met beperkte industriële toepassingen. Als zuiver metaal is het nuttig in het galvaniseren van andere metalen zoals ijzer om de corrosieweerstand te verbeteren.

Zinklegeringen zijn echter ongelooflijk nuttig, met een verscheidenheid aan gewenste kwaliteiten die ze hoog plaatsen op de lijst van gangbare bewerkingsmaterialen. Zinklegeringen hebben goede trekkracht, corrosieweerstand en hoge duktiliteit. Bovendien zijn ze milieuvriendelijk door hun herbruikbaarheid. Bovenop dit is zink een niet duur metaal met een overvloedige voorraad.

Elke zinklegering biedt een specifiek mengsel van materiaaleigenschappen. In deze sectie bespreken we enkele populaire zinklegeringen. Enkele van de hoofdlegeringselementen voor zink zijn koper, tin, magnesium en aluminium.

Zamak 3

De Zamak-familie van zinklegeringen heeft de meest voorkomende zinklegeringgraden, met Zamak 3 als de standaard onder hen. Zamak 3 bevat 96% hoog zuiver zink met 4% aluminium. Verder kunnen bepaalde varianten binnen Zamak 3 ook sporen van koper, magnesium en ijzer bevatten.

Het biedt een combinatie van duktiliteit, sterkte, afwerking en dimensionele stabiliteit. Deze kwaliteiten, versterkt door het smeltpunt van 384°C, maken het hoogst gietbaar. Daarom is gieten wellicht de meest populaire industriële toepassing.

Daarnaast heeft Zamak 3 ook de kenmerkende corrosieweerstand en elektrische geleidbaarheid van zinklegeringen.

Zamak 5

Zamak 5 is een andere zinklegeringgraad uit de Zamak-groep. De samenstelling bevat ~1% koper naast de 4% aluminium, wat gemeenschappelijk is voor alle Zamak-graden.

Deze toevoeging van koper voegt sterkte en hardheid toe aan de zinklegering. Echter, deze eigenschappen gaan ten koste van verminderde duktiliteit en dimensionele nauwkeurigheid. Over het algemeen maakt Zamak 5 echter een geweldige zinklegering met goede gietbaarheid en bewerkbaarheid.

ZA 8

ZA 8 is een zink-aluminium legering met 8,4% aluminiumgehalte. De belangrijkste kenmerken zijn hoge sterkte en hardheid, alsook Kriepsterkte, wat een unieke eigenschap is onder zinklegeringgraden. Ook ondersteunt het diverse oppervlakteafwerkingsprocessen en is dus een veelvoorkomende keuze voor het maken van items voor decoratieve doeleinden.

Een van de belangrijkste voordelen is de compatibiliteit met drukgieterijmethoden, inclusief koude kamer drukgieterij. De vloeibaarheid stelt gieten van complexe geometrieën met dunne kenmerken in staat.

EZAC

EZAC is een innovatieve zinklegeringgraad met aluminium en koper inhoud. Het heeft opmerkelijke sterkte, hardheid en Kriepprestaties, vaak aangehaald als de beste onder gangbare zinklegeringgraden.

Het is bijzonder geschikt voor drukgieterijtoepassingen vanwege het smeltpunt en de vloeibaarheid. Het lage smeltpunt betekent dat het compatibel is met warme kamer drukgieterij, wat de potentiële toepassingen in diverse industrieën vergroot.

ZA 27

ZA 27 is een andere hoog-aluminium zinklegering, met ongeveer 28% aluminium en 2,5% koper. Het is lichtgewicht, sterk, hard en heeft goede Kriepeiwenschappen. Daarnaast heeft het een relatief hoog smeltpunt onder zinklegeringen, wat het geschikt maakt voor koude kamer drukgieterij.

Tombak

Tombak is primair een messinglegering met ongeveer 5-20% zinkgehalte. Het is bekend om de lage kosten, smeedbaarheid en glanzende uitstraling. Afhankelijk van de samenstelling van andere legeringselementen (tin, koper, lood, etc.), kan het verschillende kleuraties aannemen.

Het is een populaire keuze voor het maken van producten van ornamentale waarde zoals medailles, decoratieve stukken en knopen vanwege de gouden uitstraling.

Bewerkbaarheid van Zinklegeringen

Zinklegeringen zijn doorgaans gemakkelijk te bewerken en veroorzaken niet veel problemen. Echter, zoals bij elk materiaal, vertonen ze specifieke gedragingen die bepaalde overwegingen en aanpassingen door bewerkers vereisen om de beste resultaten te krijgen. Enkele kernaspecten van zinkbewerkbaarheid worden hieronder besproken.

Klebrig Gedrag

Zink hitteert snel op tijdens bewerking. De thermische verzachting die de temperatuurstijging vergezelt, kan leiden tot 'klebrigheid' in het materiaal. Dit betekent dat de zinklegering neigt om te kleven aan het snijrand van het gereedschap, wat de gereedschapslijtage versterkt en de snijprestaties verslechtert.

Laag Smeltpunt

Een vergelijkbaar temperatuur-gerelateerd probleem is dat thermische verzachting soms bewerkers kan verhinderen een agressieve bewerkingsaanpak te nemen. Bijvoorbeeld, zeer hoge voedingen zijn misschien niet mogelijk door overmatige materiaalschaving.

Broosheid

Hoewel inherent duktyl, kan het broze gedrag van sommige hoog-aluminium legeringgraden splijtproblemen creëren.

Veiligheidsrisico's

Terwijl zinkbewerking korte, beheersbare spannen produceert, kan fijn bewerken of slijpen stof produceren dat niet ingeademd mag worden. Dus wordt aangeraden om goede ventilatie te hebben bij dergelijke operaties.

Verschillende Bewerkingsprocessen voor Zinklegering

Zinklegeringen zijn een gemeenschappelijk materiaal in machinewerkplaatsen. Ze zijn compatibel met een verscheidenheid aan bewerkingsoperaties, waarvan enkele hieronder kort worden uitgelegd.

Frezen

Frezen is het meest erkende bewerkingsproces voor zinkbewerking. Met geavanceerde mogelijkheden zoals 5-as CNC-bewerking, is het een top-proces om oneffenmatige, prismatische vormen te fabriceren.

Draaien

Draaien is behulpzaam bij het bewerken van cilindrisch gevormde objecten op draaibanken. Moderne draaibanken bieden multi-as mogelijkheden met hoge nauwkeurigheid, inclusief draai-frees operaties. Draaien van zink, zoals met frezen, is gemakkelijk maar kan enkele problemen hebben met het verzachten (klebrigheid) van het materiaal.

Boren

Boren is het standaard gat-maken bewerkingsproces, met boorbits van diverse lengte-straal verhoudingen met helle fluiten. Boren van zinklegeringen is beter te doen met vloedkoeling en geschärfde boorbits om warmteopbouw in het snijgebied te minimaliseren. Anders kunnen zinklegeringen bewerkt worden met ruime snijparameters, wat hoge materiaalverwijderingssnelheden toestaat.

Drukgieterij

Drukgieterij is een hoogst efficiënte en populaire fabricageproces voor het produceren van zinkcomponenten met ingewikkelde vormen en strakke toleranties. In tegenstelling tot traditionele bewerkingsprocessen, omvat drukgieterij het gebruik van vormen of matrizen om het gewenste onderdeel te creëren.

Elektro-Ontladingsbewerking (EDM)

EDM is geen klassiek bewerkingsoperatie maar is nog steeds een heel nuttige en regelmatige methode voor het produceren van prismatische onderdelen in machinewerkplaatsen. De goede elektrische geleidbaarheid van zink maakt het een EDM-compatibel materiaal.

Oppervlakteafwerkingsopties voor Zink Onderdelen

Zinklegeringen zijn compatibel met een reeks oppervlakteafwerkingsmethoden, inclusief:

• Galvaniseren: Zinklegeringen ondersteunen galvaniseren met materialen zoals nikkel en kobalt om specifieke oppervlakteafwerkingen, eigenschappen en verbeterde corrosieweerstand te bereiken.
• Chromaatroversiecoating: Chromaatroversiecoating verbetert de esthetische uitstraling en corrosieweerstand van zinklegeringen. Bovendien is het beschikbaar in verschillende kleuren.
• Poedercoating: Poedercoating geeft een grovere uitstraling aan het oppervlak en maakt het bestendig tegen abrasieve acties zoals splijten en krassen.
• Anodiseren: Anodiseren creëert een dunne, beschermende laag oxiden op het oppervlak van de zinklegering, wat de corrosieweerstand verbetert.
• Schilderen: Zinklegeringen zijn compatibel met verf, wat gebruikers in staat stelt om elke gewenste kleur te krijgen.

Tips en Trucs voor het Bewerken van Zinklegering