Цинковое литьё под давлением: точность и товарная поверхность
Цинк выбирают не из экономии, а когда деталь должна выйти из формы почти готовой: мелкий рельеф, тонкая стенка от 0,8 мм и поверхность под декоративное хромирование даются здесь без дробеструйной подготовки и слоёв выравнивания. Мы льём Zamak 3, 5, 2 и 7 и ZA-8 на горячекамерных машинах, где низкая температура плавления даёт ресурс формы до 2 000 000 впрысков и короткий цикл. Проектирование формы, отливка, обрезка, ЧПУ-доводка и отделка ведутся на одном предприятии в Китае, поэтому ответственность за готовую деталь не делится между цехами. Пришлите STEP с требованиями к покрытию, и за 24 часа получите расчёт, разбор по впускам и вентиляции и подтверждённую дату образцов T1.
Бесплатная консультация20–30 дней
Срок оснастки
±0,05 мм
Допуск
от 500 000 впрысков
Ресурс формы
от 0,5 г до 5 кг
Масса отливки
Материалы
| Марка | Свойства | Типичные области применения |
|---|---|---|
| Zamak 3 (сплав № 3) | Прочность 280 МПа, предел текучести 220 МПа, плотность 6,6 г/см³. Базовая марка серии: отлично льётся, даёт ровную поверхность и держит размер, поэтому на неё приходится большинство фурнитурных и корпусных заказов | Фурнитура, декоративные изделия, корпуса электроники, типовые автокомпоненты |
| Zamak 5 (сплав № 5) | Прочность 340 МПа, предел текучести 290 МПа, плотность 6,6 г/см³. Добавка меди поднимает прочность и твёрдость относительно Zamak 3, слегка снижая пластичность, поэтому марку берут под нагруженные узлы | Силовые кронштейны, автомобильные детали, промышленное оборудование, несущие элементы |
| Zamak 2 (сплав № 2) | Прочность 360 МПа, предел текучести 310 МПа, плотность 6,6 г/см³, самая прочная марка семейства. Высокое содержание меди даёт запас по механике, но требует точного соблюдения режима плавки, поэтому назначаем её только там, где прочность действительно критична | Высоконагруженные механические компоненты, ответственные детали приводов |
| Zamak 7 (сплав № 7) | Прочность 285 МПа, повышенная жидкотекучесть и более низкая температура плавления. Лучший вариант для тонкой стенки и мелкого рельефа, где важна чистая лицевая поверхность без дополнительной доводки | Тонкостенные корпуса, сложная геометрия, изделия с высокой детализацией рельефа |
| ZA-8 (цинк-алюминиевый сплав) | Прочность 300 МПа, заметно лучше сопротивляется ползучести и держит размер при повышенной температуре. Выбор под узлы, которые работают рядом с нагретыми элементами и не должны поплыть под нагрузкой | Автомобильные и конструкционные детали, работающие при повышенных температурах |
Параметры процесса
| Параметр | Стандартный диапазон |
|---|---|
| Допуск прецизионной отливки | от ±0,02 до ±0,05 мм по геометрии |
| Допуск рядовых размеров | от ±0,05 до ±0,15 мм |
| Толщина стенки | 0,8–4,0 мм, оптимально 1,5–2,5 мм |
| Формовочный уклон | 0,5–2,0°, рекомендуется от 1,0° |
| Масса отливки | от 0,5 до 5 000 г |
| Шероховатость после литья | Ra 1,6–6,3 мкм, ниже после полировки |
| Ресурс формы | от 500 000 до 2 000 000 впрысков |
| Сложность геометрии | поднутрения, тонкие стенки и сложный рельеф достижимы |
Отделка поверхности
Механическая полировка
Доводка до Ra 0,4–1,6 мкм: либо самостоятельный товарный вид для декоративных деталей, либо подготовка под гальванику, где основа должна быть без пор и следов облоя.
Гальваника: хром и никель
Слой 5–25 мкм даёт защиту от коррозии и декоративный блеск. Цинковые сплавы держат покрытие особенно хорошо, поэтому хромированная фурнитура остаётся их типовым применением.
Порошковая окраска
Термореактивный порошок по RAL ложится ровным слоем и держит улицу и ультрафиолет. Для уличных корпусов это самый стойкий вариант из доступных.
Электрофорезное окрашивание
Осаждение из ванны даёт слой 15–30 мкм даже в глухих карманах и на сложном рельефе, куда электростатический порошок доходит хуже.
Хроматная конверсионная обработка
Прозрачная либо жёлтая хроматная плёнка защищает от коррозии и служит основой под краску, почти не меняя размер детали.
Жидкая покраска
Автомобильные эмали с подбором цвета, матовый, глянцевый, металлик либо текстурный финиш. Требование к классу поверхности фиксируем до запуска серии.
Браширование
Направленная матовая текстура под премиальный вид: её чаще всего заказывают для лицевых панелей электроники и декоративной фурнитуры.
Пескоструйная обработка
Ровный матовый фон Ra 2,5–6,3 мкм снимает мелкие дефекты литья и готовит поверхность под покрытие.
Проектирование с учётом технологичности (DFM)
- Держите стенку равномерной в пределах ±30 процентов: разностенность у цинка быстро оборачивается пористостью, усадкой и поводкой
- Закладывайте уклон не менее 1,0°: от него зависит и чистота выталкивания, и ресурс формы на длинной серии
- Скругляйте углы радиусом 0,5–1,0 мм, чтобы распределить напряжения и не получить трещину у острого перехода
- Впуск и вентиляцию считайте вместе: металл должен заполнить полость ровно, а воздух уйти до смыкания фронтов
- Толкатели выводите на неответственные грани, иначе их следы испортят класс A на лицевой стороне
- Не допускайте массивных сечений толще 6 мм: они дают усадочную раковину и вытягивают время цикла
- Бобышки и крепёжные элементы снабжайте достаточным уклоном и плавными переходами, чтобы не создать горячую точку
- Предусматривайте переливные колодцы: они собирают воздух и примеси с переднего фронта и заметно поднимают качество отливки
- Под ползуны и боковые сердечники оставляйте рабочее пространство механизма ещё на стадии конструкции формы
- Не уходите в сечение тоньше 0,8 мм: расплав просто не успеет заполнить такой участок до затвердевания
Оснастка и производственные мощности
| Тип | Срок поставки | Подходит для |
|---|---|---|
| Прототипная форма (H13) | 15–25 дней | Партии 500–5 000 шт., подтверждение конструкции и мелкая серия |
| Серийная форма (премиальная H13) | 25–40 дней | Тиражи от 500 000 шт., длинные программы, ресурс свыше 1 000 000 впрысков |
| Одногнёздная форма | 25–35 дней | Сложная геометрия и детали с повышенными требованиями к размерам |
| Многогнёздная форма | 35–50 дней | Крупные объёмы, снижение цены детали, рост производительности |
Обеспечение качества
- Рабочие инструкции и нормы приёмки расписаны по каждому переделу, поэтому контроль не зависит от смены
- Входной сплав проверяется на спектрометре: состав сверяется с маркой до заливки
- Рентгеновский контроль внутренней пористости и сплошности структуры ответственных отливок
- Измерение критичных размеров на КММ с привязкой к 3D-модели
- Замер шероховатости профилометром после литья и после доводки
- Испытание на герметичность воздухом либо водой под давлением для уплотняемых деталей
- Механические испытания: прочность на разрыв, твёрдость по Бринеллю или Роквеллу, ударная вязкость
- Оценка возможностей процесса по ответственным размерам с подтверждением Cpk ≥ 1,33
- Визуальная приёмка дефектов поверхности по эталонным рентгенограммам ASTM E155
- Итоговый отчёт с размерными данными, сертификатом на сплав и результатами испытаний в каждой отгрузке
Применение
- Автомобилестроение: дверные ручки, рычаги переключения, корпуса карбюраторов, картеры коробок передач, детали двигателя
- Бытовая электроника: корпуса телефонов, рамки ноутбуков и планшетов, кожухи носимых устройств
- Фурнитура: замки, петли, мебельная и сантехническая арматура, декоративные ручки
- Электротехника: корпуса разъёмов и выключателей, реле, распределительные коробки, клеммные блоки
- Промышленное оборудование: корпуса насосов и редукторов, детали клапанов, гидро- и пневмофитинги
- Медицинская техника: корпуса приборов, ручки хирургического инструмента, узлы диагностического оборудования
- Электроинструмент: корпуса дрелей и редукторов, рамы моторов, узлы рукояток
- Декоративные изделия: фурнитура, ювелирная основа, элементы наградной и сувенирной продукции
Почему выбирают FHY Precision
Высокая жидкотекучесть цинка даёт сложную геометрию, тонкую стенку и чёткий мелкий рельеф за один впрыск
Чистая поверхность сразу после литья сокращает вторичную обработку перед гальваникой или окраской
Отливка близка к готовой форме, поэтому ЧПУ-доводка нужна лишь на посадках и уплотнениях
Ресурс формы от 500 000 до 2 000 000 впрысков делает оснастку дешевле в пересчёте на деталь, чем при литье алюминия
Короткий цикл 1–2 минуты и горячекамерная подача металла держат себестоимость на массовых тиражах
Пять марок семейства Zamak и ZA-8 позволяют подобрать сплав под прочность, текучесть либо термостойкость
Предприятие в Китае ведёт форму, литьё и отделку на одной площадке, без торговых посредников
Полировка, гальваника и покрытия доступны в рамках одного заказа, поэтому готовая деталь уходит с единым протоколом
Часто задаваемые вопросы
1. С какого тиража начинается цинковое литьё?
С прототипной формы стартуем от 500 шт.: этого достаточно, чтобы подтвердить конструкцию и проверить спрос. Серийная оснастка экономически оправдана примерно от 2 000 шт. Дальше масштабируем от опытных партий до миллионных программ без смены исполнителя и повторной отладки формы.
2. Каковы сроки оснастки и первой партии?
Прототипная форма из H13 занимает 15–25 дней, серийная из премиальной H13 25–40 дней, одногнёздная 25–35 дней, многогнёздная 35–50 дней. Первая серийная поставка обычно приходит через 4–6 недель после сдачи оснастки. Бесплатный DFM-разбор готовим за 24 часа после получения CAD и включаем в эти сроки.
3. Подписываете ли NDA до получения модели?
Да, взаимное соглашение оформляем на этапе запроса цены, ещё до передачи файлов. Работаем с аэрокосмической, медицинской и электронной отраслями, где конструкция защищена, поэтому модели, спецификации и данные о программе не выходят за пределы команды проекта.
4. Что входит в бесплатный DFM-разбор?
Инженер за 24 часа проверяет толщину стенки, уклоны, положение впусков и вентиляции, поднутрения и общую технологичность отливки. Правки выдаём до сметы, чтобы вы понимали ожидаемый результат ещё до резки стали: меньше переделок формы, ниже её стоимость, короче путь к серии.
5. Из чего складывается стоимость детали и оснастки?
Цену детали определяют сплав, время цикла и обработки, отделка и скидка за объём; форму считают отдельно по сложности, числу гнёзд и марке стали, будь то P20, H13 или S136. На итог влияют габарит и масса изделия, требования к допускам и покрытию, а также тираж. Развёрнутый расчёт с отдельными строками и условиями оплаты присылаем за 24 часа; для предварительной оценки до чертежей достаточно описания изделия и целевого объёма.
6. Какие файлы принимаете?
Предпочтителен STEP с объёмной моделью (.stp, .step), принимаем IGES, STL, DXF, DWG, Parasolid и чертежи PDF. Если на руках только 2D-чертёж или готовый образец, подготовим производственную 3D-модель методом реверс-инжиниринга, стоимость этой работы оговариваем отдельно.
7. Даёте ли прототипы до серии?
Да, причём недорого. Прототипная форма даёт от 500 до 5 000 рабочих отливок за 2–3 недели и стоит кратно дешевле серийной. По запросу к образцам прилагаем протокол размерного контроля, чтобы решение о тираже принималось по замерам.
8. Какой допуск реально удержать?
Штатно ±0,05 мм, на прецизионных деталях стабильно ±0,02 мм. На первых 100 мм габарита цинковая отливка обычно укладывается в ±0,05 мм, а более жёсткие требования закрываем точечной ЧПУ-доводкой ответственных поверхностей. Критичные размеры измеряем поверенным инструментом, по запросу подтверждаем их на КММ.
9. Как устроена экспортная отгрузка?
Отправляем экспрессом DHL и FedEx либо морем. Перед упаковкой деталь проходит антикоррозийную обработку, вакуумную герметизацию и укладывается в деревянный ящик с маркировкой IPPC. К грузу прилагаем упаковочный лист, коммерческий инвойс и сертификат происхождения. Морской фрахт до портов Европы и США занимает обычно 3–5 недель.
10. Какая отделка доступна цинковой отливке?
Механическая полировка, хромирование и никелирование, порошковая окраска по RAL, электрофорез, хроматная конверсионная обработка, жидкая покраска, браширование и пескоструй. Цинк особенно хорошо держит гальванику, поэтому декоративное хромирование здесь не требует многослойной подготовки. Отделочные операции ведут давно работающие с нами площадки под общим планом контроля.
11. Можно ли заказать весь маршрут у одного исполнителя?
Да. Цинковое и алюминиевое литьё под давлением, ЧПУ-обработка, изготовление оснастки, отделка и несложная сборка ведутся на одной площадке с одним ответственным инженером и единым планом контроля. Это снимает с вас управление цепочкой подрядчиков и споры о том, на каком переделе изменился размер.
12. Как выбрать марку цинкового сплава?
Zamak 3 с прочностью 280 МПа берут под типовые корпуса и фурнитуру. Zamak 5 с 340 МПа прочнее и тверже, его ставят в нагруженные автокомпоненты. Zamak 2 даёт максимум прочности в серии, 360 МПа. Zamak 7 с 285 МПа течёт лучше всех и подходит для тонкой стенки и чистого рельефа. ZA-8 с 300 МПа сопротивляется ползучести при повышенной температуре. Опишите среду, нагрузку и требования к внешнему виду, в бесплатном разборе подберём марку под условия.
13. Алюминиевая или стальная форма?
Алюминиевая обходится в 30–50 процентов от стальной, изготавливается за 2–3 недели и выхаживает около 25 000 впрысков: её берут под прототипы и проверку рынка. Стальная H13 дороже и занимает 4–6 недель, зато держит свыше 500 000 впрысков и оправдана при тираже более 10 000 шт. Разумный маршрут: обкатать конструкцию на алюминии, затем перейти на сталь под серию. Оба варианта изготавливаем сами.
14. Каких дефектов помогает избежать разбор?
Пористость закрывается верным впуском и вентиляцией, усадка равномерной стенкой в пределах ±30 процентов, грат подбором достаточного усилия смыкания, поводка сбалансированным охлаждением, а холодный спай корректировкой температуры заливки и скорости впрыска. Все пять ситуаций просчитываем на модели до запуска формы.
15. Сколько примерно стоит оснастка?
Ориентир в долларах США на условиях EXW: простая одногнёздная форма из H13 от 3 000 до 8 000, многогнёздная на 2–8 гнёзд от 8 000 до 25 000, сложная высокоточная от 25 000 до 60 000 и выше, прототипная алюминиевая от 1 500 до 5 000. Итог зависит от числа гнёзд, марки стали и сложности отделки. Подтверждённый расчёт с базисом поставки присылаем за 24 часа после получения чертежей.
16. В чём цинк выигрывает у алюминия под давлением?
Поверхность после литья Ra 1,6–6,3 мкм против 3,2–12,5 мкм у алюминия, поэтому цинк сразу идёт под декоративную гальванику. Ресурс формы от 500 000 до 2 000 000 впрысков против 100 000–300 000, ниже температура плавления и на 30–40 процентов меньше затраты энергии, стабильнее размер, тоньше допустимая стенка, 0,8 мм против 1,5 мм, и лучше электромагнитное экранирование. Цинк выбирают, когда важны товарный вид, покрытие, тонкая стенка или умеренный тираж.