Sinkkiseosten ominaisuudet
Kun epäpuhtausalkuaineet, kuten lyijy, kadmium ja tina, ylittävät seoskoostumuksen standardirajat, se aiheuttaa valukappaleen vanhenemista ja muodonmuutosta, mikä ilmenee tilavuuden laajenemisena ja mekaanisten ominaisuuksien – erityisesti plastisuuden – merkittävänä heikkenemisenä ja voi jopa johtaa murtumiseen ajan myötä. Lyijyllä, tinalla ja kadmiumilla on hyvin alhainen liukoisuus sinkkiseoksiin, ja siksi ne konsentroituvat raerajoille ja toimivat katodeina, kun taas alumiinirikas kiinteä liuos toimii anodina. Vesihöyryn (elektrolyytin) läsnä ollessa tämä edistää rakeiden välistä sähkökemiallista korroosiota. Painevaletut osat vanhenevat rakeiden välisen korroosion vuoksi.
Sinkkiseosten mikrorakenne koostuu pääasiassa sinkkipitoisista kiinteistä liuoksista, jotka sisältävät alumiinia ja kuparia, sekä alumiinipitoisista kiinteistä liuoksista, jotka sisältävät sinkkiä. Niiden liukoisuus pienenee lämpötilan laskiessa. Painevalettujen osien erittäin nopean jähmettymisnopeuden vuoksi näiden kiinteiden liuosten liukoisuus on kuitenkin pitkälti kyllästynyt siihen mennessä, kun osa saavuttaa huoneenlämpötilan. Tietyn ajan kuluttua tämä ylikyllästyminen häviää vähitellen, mikä aiheuttaa pieniä muutoksia valukappaleen muotoon ja mittoihin.
Sinkkiseospainevaluja ei tule käyttää korkeissa tai matalissa lämpötiloissa (alle 0 °C). Sinkkiseoksilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet huoneenlämmössä. Vetolujuus kuitenkin heikkenee merkittävästi korkeissa lämpötiloissa ja iskulujuus heikkenee merkittävästi matalissa lämpötiloissa.
Sinkkiseosten tyypit
| Seostyyppi | Ominaisuudet ja sovellukset |
|---|---|
| Zamak 3 | Hyvä juoksevuus ja mekaaniset ominaisuudet. Käytetään valukappaleissa, joilla on alhaiset mekaaniset lujuusvaatimukset, kuten leluissa, valaisimissa, koriste-esineissä ja tietyissä sähkökomponenteissa. |
| Zamak 5 | Hyvä juoksevuus ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Käytetään valukappaleissa, joilla on kohtalaiset mekaaniset lujuusvaatimukset, kuten autonosat, sähkömekaaniset komponentit, mekaaniset osat ja sähkökomponentit. |
| Zamak 2 | Käytetään mekaanisiin osiin, joilla on erityiset mekaaniset suorituskykyvaatimukset, korkeat kovuusvaatimukset ja yleiset mittatarkkuusvaatimukset. |
| ZA8 | Hyvä juoksevuus ja mittapysyvyys, mutta suhteellisen huono juoksevuus. Käytetään pienten työkappaleiden painevaluun, joilla on korkeat tarkkuus- ja mekaaniset lujuusvaatimukset, kuten sähkökomponentit. |
| Superloy | Optimaalinen juoksevuus, käytetään ohutseinäisten, suurikokoisten, tarkkojen ja monimutkaisen muotoisten työkappaleiden, kuten sähkökomponenttien ja niiden koteloiden, painevaluun. |
Erilaisilla sinkkiseoksilla on erilaiset fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet, mikä tarjoaa joustavuutta painevalettujen osien suunnittelussa.
Sinkkiseosten valinta
Sinkkiseoksen valintaan vaikuttavat pääasiassa kolme tekijää:
Vetolujuus, joka on materiaalin suurin kestävyys ennen murtumista; venymä, joka mittaa haurauden ja venymättömyyden välistä tasapainoa; ja kovuus, joka on materiaalin pinnan vastustuskyky kovan esineen painauman tai kitkan aiheuttamalle plastiselle muodonmuutokselle.
Käyttölämpötila, kosteus, työkappaleen kanssa kosketuksissa olevat väliaineet ja ilmatiiviysvaatimukset.
Saavutettava tarkkuus ja mittapysyvyys.
Sinkkiseoksen koostumuksen hallinta
| Elementti | Zamak 2 | Zamak 3 | Zamak 5 | ZA8 | Superloy | AcuZinc 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Alumiini | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 8,2 ~ 8,8 | 6,6 ~ 7,2 | 2,8 ~ 3,3 |
| Kupari | 2,7 ~ 3,3 | <0,030 | 0,7 ~ 1,1 | 0,9 ~ 1,3 | 3,2 ~ 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 |
| Rauta | <0,020 | <0,020 | <0,020 | <0,035 | <0,020 | <0,075 |
| Johtaa | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,005 |
| Kadmium | <0,003 | <0,003 | <0,003 | <0,005 | <0,003 | <0,004 |
| Tina | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,003 |
| Sinkki | loppuosa | loppuosa | loppuosa | loppuosa | loppuosa | loppuosa |
Julkaisuaika: 23. huhtikuuta 2026
