Odlewy ciśnieniowe z cynku: detale gotowe do galwanizacji
Cynk odlewany w gorącej komorze daje coś, czego aluminium nie zapewnia bez obróbki: gładką powierzchnię prosto z formy, cienkie ścianki od 0,8 mm i drobny detal, który bez problemu przyjmuje chrom lub nikiel. Ze stopów Zamak 3, 5, 2 i 7 oraz ZA-8 wykonujemy odlewy od 0,5 g do 5 kg, na formach wytrzymujących do 2 milionów wtrysków. Wymiary krytyczne potwierdzamy raportem FAI i pomiarem CMM, a do partii dołączamy atest materiałowy EN 10204 3.1 oraz świadectwo pochodzenia. Cały proces, od narzędzia po galwanizację i pakowanie, prowadzi jeden zakład w Chinach, więc nie szukacie winnego między odlewnią a galwanizernią, a własność formy zapisujemy w umowie.
Bezpłatna konsultacjaMateriały
| Gatunek | Właściwości | Typowe zastosowania |
|---|---|---|
| Zamak 3 (stop cynku nr 3) | 280 MPa na rozciąganie i 220 MPa granicy plastyczności przy 6,6 g/cm³, bardzo lejny i gładki po wyjęciu z formy: standard dla detali ogólnych. | Okucia, elementy dekoracyjne, obudowy elektroniki, drobne części samochodowe. |
| Zamak 5 (stop cynku nr 5) | 340 MPa i 290 MPa granicy plastyczności przy 6,6 g/cm³, wyraźnie twardszy i mocniejszy od Zamak 3, gdy detal przenosi obciążenie. | Części konstrukcyjne, podzespoły motoryzacyjne, sprzęt przemysłowy, elementy nośne. |
| Zamak 2 (stop cynku nr 2) | 360 MPa i 310 MPa granicy plastyczności przy 6,6 g/cm³, najmocniejszy z rodziny Zamak, ale mniej plastyczny, więc rezerwujemy go tam, gdzie liczy się wytrzymałość. | Detale wysoko obciążone, części mechaniczne, zespoły o podwyższonych wymaganiach wytrzymałościowych. |
| Zamak 7 (stop cynku nr 7) | 285 MPa, lepsza płynność i niższa temperatura topnienia, więc wypełnia cienkie ścianki i odwzorowuje drobny detal lepiej niż Zamak 3. | Odlewy cienkościenne, złożone geometrie, elementy o wysokich wymaganiach co do faktury powierzchni. |
| ZA-8 (stop cynkowo-aluminiowy) | 300 MPa, lepiej znosi pełzanie i podwyższoną temperaturę niż klasyczne Zamak, dzięki domieszce aluminium. | Podzespoły motoryzacyjne, części konstrukcyjne wymagające stabilności wymiarowej na gorąco. |
Parametry procesu
| Parametr | Zakres standardowy |
|---|---|
| Tolerancja precyzyjna | ±0,02 mm do ±0,05 mm zależnie od geometrii |
| Tolerancja standardowa | ±0,05 mm do ±0,15 mm w zastosowaniach ogólnych |
| Grubość ścianki | 0,8–4,0 mm, optymalnie 1,5–2,5 mm |
| Kąt pochylenia | 0,5°–2,0°, dla stopów cynku zalecane minimum 1,0° |
| Masa odlewu | od 0,5 g do 5 000 g |
| Chropowatość w stanie surowym | Ra 1,6–6,3 μm, do poprawy przez polerowanie |
| Żywotność formy | 500 000–2 000 000 wtrysków zależnie od złożoności detalu |
| Złożoność geometrii | podcięcia, cienkie ścianki i złożone kształty są osiągalne |
Wykończenie powierzchni
Polerowanie mechaniczne
Polerka tarczowa wygładza odlew do Ra 0,4–1,6 μm i przygotowuje powierzchnię pod galwanizację, bo chrom i nikiel uwypuklają każdą nierówność podłoża.
Galwanizacja (chrom / nikiel)
Powłoka 5–25 μm podnosi odporność na korozję i daje efekt dekoracyjny; cynk ma bardzo dobrą przyczepność powłok, dlatego to domyślne wykończenie okuć i detali widocznych.
Malowanie proszkowe
Farba termoutwardzalna nanoszona elektrostatycznie, kolor wg RAL, odporna na warunki zewnętrzne i UV. Jest grubsza niż galwanizacja, więc sprawdzamy ją pod kątem pasowań.
E-coating (elektroforeza)
Powłoka 15–30 μm osadzana w kąpieli, dociera też do wnęk i kanałów, których nie pokryje natrysk. Grubość pozostaje równa nawet na złożonej geometrii.
Powłoka konwersyjna (chromatyzacja)
Cienka warstwa chemiczna poprawia odporność na korozję i przyczepność farby; dostępna w wariancie bezbarwnym i żółtym, bez zauważalnej zmiany wymiaru.
Lakierowanie na mokro
Lakier klasy motoryzacyjnej z kolorem dobranym na wzorcu, w wersji mat, połysk, metalik albo z dodaną teksturą. Odcień zatwierdzamy przed uruchomieniem serii.
Wykończenie szczotkowane
Kierunkowy rysunek z taśm ściernych dla widocznych paneli elektroniki i okuć dekoracyjnych; kierunek uzgadniamy z ułożeniem detalu w wyrobie gotowym.
Piaskowanie i śrutowanie
Mat Ra 2,5–6,3 μm usuwa drobne wady odlewu i przygotowuje podłoże pod powłokę. Stosowane tam, gdzie połysk nie jest wymagany.
Projektowanie pod kątem produkcji (DFM)
- Ściankę trzymaj wyrównaną z odchyłką do ±30%: przy cynku nagłe zgrubienie robi skurcz i porowatość szybciej niż przy aluminium.
- Zostaw co najmniej 1,0° pochylenia, żeby detal wychodził z formy gładko, a gniazdo nie wycierało się przy każdym wtrysku.
- Narożniki wewnętrzne zaokrąglaj promieniem 0,5–1,0 mm, bo ostry kąt koncentruje naprężenia i skraca życie stali.
- Wlew i odpowietrzenia rozmieść tak, by metal wchodził równo, a powietrze miało którędy uciec; od tego zależy szczelność odlewu.
- Popychacze ustawiaj poza powierzchniami licowymi, inaczej ich ślady wyjdą spod cienkiej powłoki galwanicznej.
- Nie buduj przekrojów grubszych niż 6 mm: stygną najdłużej, robią skurcz i wydłużają cykl bez żadnego zysku na sztywności.
- Czopy i gniazda mocowań prowadź z pochyleniem i łagodnym przejściem, żeby nie powstały gorące punkty i zapadliska u nasady.
- Dodaj przelewy przy końcu drogi płynięcia, które zbiorą powietrze i zanieczyszczenia, zanim trafią do właściwego detalu.
- Podcięcia obsługuj suwakami i rdzeniami bocznymi, ale zostaw im miejsce na ruch: zbyt ciasny mechanizm szybko się zaciera.
- Nie schodź poniżej 0,8 mm ścianki, bo cynk przestanie pewnie wypełniać cienki przekrój, nawet przy dobrej płynności Zamak 7.
Narzędzia i moce produkcyjne
| Typ | Czas realizacji | Nadaje się do |
|---|---|---|
| Narzędzie prototypowe (stal H13) | 15–25 dni | 500–5 000 szt., walidacja projektu, małe serie |
| Narzędzie produkcyjne (premium H13) | 25–40 dni | od 500 000 szt., projekty długoterminowe, żywotność ponad 1 mln wtrysków |
| Forma jednogniazdowa | 25–35 dni | detale złożone, podwyższona kontrola wymiarowa i jakości powierzchni |
| Forma wielogniazdowa | 35–50 dni | wysoki wolumen, zespoły wieloczęściowe, niższy koszt sztuki |
Zapewnienie jakości
- Skład stopu sprawdzamy spektrometrem przy przyjęciu wsadu, zanim metal trafi do pieca.
- Wewnętrzną porowatość i spójność struktury oglądamy na rentgenie przy detalach nośnych i szczelnych.
- Wymiary krytyczne mierzymy na CMM i zapisujemy w raporcie przypisanym do numeru partii.
- Chropowatość potwierdzamy profilometrem, żeby stan surowy zgadzał się z klasą przyjętą w rysunku.
- Detale uszczelniane poddajemy próbie ciśnieniowej powietrzem albo wodą, do ubytku ustalonego z wami.
- Właściwości mechaniczne weryfikujemy na próbkach: rozciąganie, twardość wg Brinella lub Rockwella i udarność.
- Na wymiarach krytycznych serii prowadzimy badanie zdolności procesu Cpk ≥ 1.33 i udostępniamy dane statystyczne.
- Wygląd i jakość odlewu oceniamy wizualnie według kryteriów ASTM E155 uzgodnionych przed produkcją.
- Raport końcowy łączy dane wymiarowe, atest materiałowy EN 10204 3.1 i wyniki badań w jednym komplecie dokumentów.
- Na życzenie zlecamy kontrolę strony trzeciej, SGS, Bureau Veritas lub TÜV, jeszcze przed załadunkiem.
Zastosowania
- Motoryzacja: klamki, gałki zmiany biegów, korpusy gaźników, obudowy przekładni, drobne części silnika.
- Elektronika użytkowa: obudowy telefonów, ramy laptopów i tabletów, korpusy urządzeń noszonych.
- Okucia: zamki, zawiasy, okucia meblowe i łazienkowe, uchwyty.
- Elektrotechnika: obudowy złączy, korpusy przełączników i przekaźników, skrzynki rozdzielcze, listwy zaciskowe.
- Przemysł: korpusy pomp, części zaworów, obudowy przekładni, złączki hydrauliczne i pneumatyczne.
- Medycyna: obudowy aparatury, rękojeści narzędzi chirurgicznych, podzespoły urządzeń diagnostycznych.
- Elektronarzędzia: obudowy wiertarek i przekładni, ramy silników, zespoły uchwytów.
- Dekoracja: akcesoria modowe, elementy biżuterii, części trofeów, okucia klasy premium.