Caractéristiques des alliages de zinc
Lorsque la teneur en impuretés telles que le plomb, le cadmium et l'étain dépasse les limites autorisées dans la composition de l'alliage, la pièce moulée vieillit et se déforme, ce qui se traduit par une expansion volumique et une baisse significative de ses propriétés mécaniques, notamment de sa plasticité, pouvant même entraîner une rupture à terme. Le plomb, l'étain et le cadmium sont très peu solubles dans les alliages de zinc et se concentrent donc aux joints de grains, agissant comme cathodes, tandis que la solution solide riche en aluminium joue le rôle d'anode. En présence de vapeur d'eau (électrolyte), ce phénomène favorise la corrosion électrochimique intergranulaire. Le vieillissement des pièces moulées sous pression est dû à cette corrosion intergranulaire.
La microstructure des alliages de zinc est principalement constituée de solutions solides riches en zinc contenant de l'aluminium et du cuivre, et de solutions solides riches en aluminium contenant du zinc. Leur solubilité diminue avec la température. Cependant, en raison de la vitesse de solidification extrêmement rapide des pièces moulées sous pression, la solubilité de ces solutions solides est largement saturée lorsque la pièce atteint la température ambiante. Après un certain temps, cette sursaturation se dissipe progressivement, entraînant de légères variations de forme et de dimensions de la pièce moulée.
Les pièces moulées sous pression en alliage de zinc ne doivent pas être utilisées dans des environnements à haute ou basse température (inférieure à 0 °C). Les alliages de zinc présentent de bonnes propriétés mécaniques à température ambiante. Cependant, leur résistance à la traction diminue considérablement à haute température, et leur résistance aux chocs diminue considérablement à basse température.
Types d'alliages de zinc
| Type d'alliage | Caractéristiques et applications |
|---|---|
| Zamak 3 | Bonne fluidité et bonnes propriétés mécaniques. Utilisé pour les pièces moulées nécessitant une faible résistance mécanique, telles que les jouets, les luminaires, les objets décoratifs et certains composants électriques. |
| Zamak 5 | Bonne fluidité et excellentes propriétés mécaniques. Utilisé pour les pièces moulées nécessitant une résistance mécanique modérée, telles que les pièces automobiles, les composants électromécaniques, les pièces mécaniques et les composants électriques. |
| Zamak 2 | Utilisé pour les pièces mécaniques présentant des exigences particulières en matière de performances mécaniques, de dureté et de précision dimensionnelle. |
| ZA8 | Bonne fluidité et stabilité dimensionnelle, mais fluidité relativement faible. Utilisé pour le moulage sous pression de petites pièces exigeant une grande précision et une résistance mécanique élevée, telles que les composants électriques. |
| Superalliage | Fluidité optimale, utilisée pour le moulage sous pression de pièces à parois minces, de grande taille, de haute précision et de forme complexe, telles que les composants électriques et leurs boîtiers. |
Les différents alliages de zinc possèdent des propriétés physiques et mécaniques distinctes, offrant une grande flexibilité dans la conception des pièces moulées sous pression.
Sélection des alliages de zinc
Le choix de l'alliage de zinc est principalement déterminé par trois facteurs :
La résistance à la traction, qui est la résistance maximale d'un matériau avant rupture ; l'allongement, qui mesure l'équilibre entre fragilité et ductilité ; et la dureté, qui est la résistance de la surface d'un matériau à la déformation plastique causée par l'indentation ou le frottement d'un objet dur.
Exigences en matière de température de fonctionnement, d'humidité, de fluides avec lesquels la pièce entre en contact et d'étanchéité à l'air.
Précision et stabilité dimensionnelle atteignables.
Contrôle de la composition des alliages de zinc
| Élément | Zamak 2 | Zamak 3 | Zamak 5 | ZA8 | Superalliage | AcuZinc 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 3,8 ~ 4,3 | 8.2 ~ 8.8 | 6,6 ~ 7,2 | 2,8 ~ 3,3 |
| Cuivre | 2,7 ~ 3,3 | <0,030 | 0,7 ~ 1,1 | 0,9 ~ 1,3 | 3,2 ~ 3,8 | 5.0 ~ 6.0 |
| Magnésium | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,035 ~ 0,06 | 0,02 ~ 0,035 | <0,005 | 0,025 ~ 0,05 |
| Fer | <0,020 | <0,020 | <0,020 | <0,035 | <0,020 | <0,075 |
| Plomb | <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 |
| Étain | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,003 |
| Zinc | reste | reste | reste | reste | reste | reste |
Date de publication : 23 avril 2026
