Eigenschaften von Zinklegierungen
Wenn Verunreinigungen wie Blei, Cadmium und Zinn die zulässigen Grenzwerte in der Legierungszusammensetzung überschreiten, führt dies zu Alterung und Verformung des Gussteils. Dies äußert sich in einer Volumenausdehnung und einem deutlichen Rückgang der mechanischen Eigenschaften – insbesondere der Plastizität – und kann mit der Zeit sogar zu Brüchen führen. Blei, Zinn und Cadmium sind in Zinklegierungen sehr schlecht löslich und reichern sich daher an den Korngrenzen an, wo sie als Kathoden wirken, während die aluminiumreiche feste Lösung als Anode fungiert. In Gegenwart von Wasserdampf (Elektrolyt) begünstigt dies interkristalline elektrochemische Korrosion. Druckgussteile altern aufgrund interkristalliner Korrosion.
Das Mikrogefüge von Zinklegierungen besteht hauptsächlich aus zinkreichen Mischkristallen mit Aluminium und Kupfer sowie aus aluminiumreichen Mischkristallen mit Zink. Ihre Löslichkeit nimmt mit sinkender Temperatur ab. Aufgrund der extrem schnellen Erstarrung von Druckgussteilen ist die Löslichkeit dieser Mischkristalle jedoch weitgehend gesättigt, sobald das Teil Raumtemperatur erreicht hat. Nach einer gewissen Zeit baut sich diese Übersättigung allmählich ab, was zu geringfügigen Änderungen der Form und Abmessungen des Gussteils führt.
Zinkdruckgussteile sollten nicht in Hochtemperatur- oder Tieftemperaturumgebungen (unter 0 °C) eingesetzt werden. Zinklegierungen weisen bei Raumtemperatur gute mechanische Eigenschaften auf. Die Zugfestigkeit nimmt jedoch bei hohen Temperaturen deutlich ab, und die Schlagzähigkeit verringert sich bei niedrigen Temperaturen erheblich.
Arten von Zinklegierungen
| Legierungstyp | Eigenschaften und Anwendungen |
|---|---|
| Zamak 3 | Gute Fließfähigkeit und mechanische Eigenschaften. Wird für Gussteile mit geringen Anforderungen an die mechanische Festigkeit verwendet, wie z. B. Spielzeug, Leuchten, Dekorationsartikel und bestimmte elektrische Bauteile. |
| Zamak 5 | Gute Fließfähigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Wird für Gussteile mit mittleren Anforderungen an die mechanische Festigkeit verwendet, wie z. B. Automobilteile, elektromechanische Komponenten, mechanische Teile und elektrische Bauteile. |
| Zamak 2 | Wird für mechanische Teile mit besonderen Anforderungen an die mechanische Leistungsfähigkeit, hohe Härteanforderungen und allgemeine Anforderungen an die Maßgenauigkeit verwendet. |
| ZA8 | Gute Fließfähigkeit und Dimensionsstabilität, jedoch relativ geringe Fließfähigkeit. Wird für den Druckguss kleiner Werkstücke mit hohen Anforderungen an Präzision und mechanische Festigkeit, wie z. B. elektrische Bauteile, verwendet. |
| Superloy | Optimale Fließfähigkeit, verwendet für das Druckgießen von dünnwandigen, großformatigen, hochpräzisen und komplex geformten Werkstücken, wie z. B. elektrischen Bauteilen und deren Gehäusen. |
Verschiedene Zinklegierungen besitzen unterschiedliche physikalische und mechanische Eigenschaften, was Flexibilität bei der Konstruktion von Druckgussteilen ermöglicht.
Auswahl von Zinklegierungen
Die Wahl der Zinklegierung wird in erster Linie durch drei Faktoren bestimmt:
Zugfestigkeit, die den maximalen Widerstand eines Materials vor dem Bruch darstellt; Dehnung, die das Gleichgewicht zwischen Sprödigkeit und Duktilität misst; und Härte, die den Widerstand der Oberfläche eines Materials gegen plastische Verformung durch Eindrücken oder Reibung durch einen harten Gegenstand beschreibt.
Betriebstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Medien, mit denen das Werkstück in Kontakt kommt, und Anforderungen an die Luftdichtheit.
Erreichbare Genauigkeit und Dimensionsstabilität.
Kontrolle der Zusammensetzung von Zinklegierungen
| Element | Zamak 2 | Zamak 3 | Zamak 5 | ZA8 | Superloy | AcuZinc 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 8,2 bis 8,8 | 6,6 ~ 7,2 | 2,8 ~ 3,3 |
| Kupfer | 2,7 ~ 3,3 | <0,030 | 0,7 ~ 1,1 | 0,9 ~ 1,3 | 3,2 bis 3,8 | 5,0 ~ 6,0 |
| Magnesium | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,02 ~ 0,035 | <0,005 | 0,025 ~ 0,05 |
| Eisen | <0,020 | <0,020 | <0,020 | <0,035 | <0,020 | <0,075 |
| Führen | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,005 |
| Cadmium | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,004 |
| Zinn | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,003 |
| Zink | Rest | Rest | Rest | Rest | Rest | Rest |
Veröffentlichungsdatum: 23. April 2026
