Odlewnictwo cynkowe działa na niewielkiej rodzinie stopów, a dwie, które spotkasz najczęściej, to Zamak 3 i Zamak 5. Na certyfikacie wyglądają niemal identycznie (oba około 4% aluminium na podłożu cynku) ale ich zachowanie rozdziela jedna liczba: miedź. Ten przewodnik omawia, co ta różnica faktycznie zmienia w wytrzymałości, korozji, zalewalności i koszcie, oraz jak wybrać właściwy gatunek.
Skład: cała historia to miedź
| Pierwiastek | Zamak 3 (AG40A) | Zamak 5 (AG40B) | Co robi |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 3.9–4.3% | 3.9–4.3% | Wytrzymałość, płynność, oddawanie formy |
| Miedź | ≤0.25% | 0.75–1.25% | Wytrzymałość, twardość, odporność na zużycie |
| Magnez | 0.02–0.05% | 0.02–0.06% | Zmniejsza skłonność do korozji międzyziarnistej |
| Żelazo | ≤0.10% | ≤0.075% | Twarde wtrącenia, obrabialność (kara dla twardości przy wysokiej zawartości) |
| Ołów | ≤0.005% | ≤0.005% | Płynność, ale napędza wzrost cynku; utrzymywany na minimum |
| Kadm | ≤0.004% | ≤0.004% | Toksyczny; surowo ograniczony |
| Cyna | ≤0.003% | ≤0.003% | Faworyzuje korozję międzyziarnistą; utrzymywana na minimum |
| Cynk | Reszta | Reszta | Metal podstawowy |
Gatunki są ustandaryzowane pod ASTM B86 (AG40A / AG40B) i EN 1774, więc certyfikowany certyfikat odlewniczy podaje każdy z powyższych pierwiastków. Gdy dostawca podaje "Zamak 3" lub "Zamak 5", audytujesz certyfikat, nie etykietę.
Porównanie właściwości mechanicznych
| Właściwość (typowa, stan odlewu) | Zamak 3 | Zamak 5 |
|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | ~250–285 MPa | ~320–350 MPa |
| Granica plastyczności (0.2%) | ~210–220 MPa | ~280–300 MPa |
| Wydłużenie | ~6–10% | ~2–4% |
| Wytrzymałość udarowa | Wyższa (bardziej plastyczny) | Umiarkowana |
| Twardość | ~80–90 HRB | ~90–100 HRB |
| Płynność w cienkich przekrojach | Doskonała | Dobra |
| Obrabialność | Dobra | Lepsza (swobodna obróbka, ale wyższe zużycie narzędzia) |
Wartości to typyczne zakresy z opublikowanych danych o stopach; rzeczywiste właściwości zależą od grubości ścianki, parametrów odlewu i konkretnej certyfikowanej partii. Projektuj zawsze na podstawie certyfikatu odlewniczego kupowanego materiału, a nie ogólnej tabeli.
Wzorzec do przyswojenia: Zamak 5 kupuje około 20–30% więcej wytrzymałości i twardości za około 1% miedzi i płaci za to plastycznością i rezerwą korozyjną. Części, które pękają przy uderzeniu lub łatwo zerwują gwint, przemawiają za Zamak 3; części przenoszące zużycie, obciążenie zacisku lub naprężenia łożyskowe, za Zamak 5.
Korozja i kwestia "wzrostu cynku"
Stopy cynku mają jedną historyczną słabość (korozję międzyziarnistą w wilgotnym powietrzu, potocznie "wzrost cynku") i jest to problem zanieczyszczeń, nie gatunku. Nadmiar ołowiu, kadmu, cyny lub żelaza tworzy niskotopliwe fazy na granicach ziaren, które korodują preferencyjnie, puchnąc i pękając część. Nowoczesnym rozwiązaniem jest kontrola składu: certyfikowany Zamak utrzymuje Pb ≤0.005%, Cd ≤0.004% i Sn ≤0.003%, a surowe limity żelaza zapobiegają twardym wtrąceniom, które szkodzą obróbce i galwanizacji.
Wynikają stąd dwie praktyczne zasady. Po pierwsze, kupuj certyfikowany stop z certyfikatem odlewniczym, zrecyklingowany lub niezweryfikowany cynk jest źródłem problemów wzrostu. Po drugie, chroń powierzchnię: galwanizacja, cataforeza, malowanie proszkowe lub chromianowanie przekształcają wrażliwy na korozję odlew w trwałą część. Zamak bez powłoki jest dopuszczalny w pomieszczeniach; wszystko w wilgocie, soli lub ekspozycji zewnętrznej wymaga systemu powłokowego.
Zamak 3 vs. stopy ZA: gdzie rodzina się dzieli
| Rodzina | Aluminium | Charakter | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Zamak 3 / 5 / 7 | ~4% | Zoptymalizowany pod komorę gorącą, doskonała płynność, umiarkowana wytrzymałość | Okucie dekoracyjne, ogólne zastosowania inżynierskie, cienkie przekroje |
| ZA-8 | ~8% | Wyższa wytrzymałość, przy ostrożności nadal kompatybilny z komorą gorącą | Lekkie części konstrukcyjne |
| ZA-12 | ~11% | Podniesiona wytrzymałość i nośność łożysk | Łożyska, tuleje, konstrukcje |
| ZA-27 | ~27% | Najwyższa wytrzymałość (może przekraczać 400 MPa), słaba płynność | Ciężej obciążone łożyska i części zużyciowe |
Jeśli Twoje poszukiwanie przesunęło się w kierunku "ZA-8 vs. Zamak" lub "wytrzymałość ZA-27", decydującym pytaniem jest obciążenie: części dekoracyjne i ogólne zostają na Zamak; cynkowe części łożyskowe i konstrukcyjne wchodzą po drabinie ZA, akceptując trudność odlewu, która pochodzi z większą ilością aluminium.
Przewodnik po doborze
| Twoja część | Zalecany gatunek | Dlaczego |
|---|---|---|
| Okucie dekoracyjne, uchwyty, złączki | Zamak 3 (lub Zamak 7 dla klasy galwanicznej) | Najlepsze odwzorowanie powierzchni i plastyczność; Zamak 7 dla galwanizacji premium |
| Cienkościenne, złożone części | Zamak 3 | Przewyższająca płynność wypełnia cienkie przekroje |
| Elementy złączne, klipsy, zatrzaski, zamki | Zamak 5 | Wytrzymałość i odporność na zużycie pod obciążeniem montażowym |
| Wnętrze motoryzacyjne / małe mechanizmy | Zamak 5 | Nośność plus dobra obrabialność |
| Tuleje, łożyska, płyty zużyciowe | ZA-12 / ZA-27 | Wytrzymałość i nośność łożysk poza Zamak |
| Każda część w wilgotnej lub zewnętrznej eksploatacji | Gatunek drugorzędny, system powłokowy pierwszorzędny | Certyfikowany skład + galwanizacja/cataforeza decyduje o przetrwaniu |
Jak FHY podchodzi do doboru stopów cynku
FHY prowadzi odlewnictwo w komorze gorącej na stopach cynku z certyfikowanego materiału odlewniczego dostarczanego partiami. Gdy wyślesz część do wyceny, analiza obejmuje rekomendację gatunku względem Twojego obciążenia i środowiska, wykonalność grubości ścianki na wybranym gatunku oraz drogę obróbki powierzchni (galwanizację, cataforezę lub powłokę) odpowiadającą środowisku eksploatacji. Jeśli Zamak 3 jest dla Twojej części rzeczywiście złą odpowiedzią, wycena mówi to przed wycięciem formy, nie po.