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 konsultacja20–30 dni
Realizacja formy
±0,05 mm
Tolerancja odlewu
500 000+ wtrysków
Żywotność narzędzia
0,5 g – 5 kg
Masa odlewu
Materiały
| 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.
Dlaczego FHY Precision
Cynk w gorącej komorze wypełnia cienkie ścianki i drobne detale, których nie opłaca się potem frezować.
Gładka powierzchnia prosto z formy, Ra 1,6–6,3 μm, często wystarcza pod galwanizację bez wstępnego szlifowania.
Odlew bliski kształtowi gotowemu ogranicza obróbkę skrawaniem do kilku cech krytycznych, co przy dużej serii wyraźnie tnie koszt.
Forma wytrzymuje 500 000–2 000 000 wtrysków, więc w typowych wolumenach wypada taniej w przeliczeniu na sztukę niż narzędzie do aluminium.
Cykl 1–2 minuty i praca w gorącej komorze dają wydajność, która przy milionowych seriach robi różnicę w koszcie jednostkowym.
Pięć stopów, od uniwersalnego Zamak 3 po żaroodporny ZA-8, pozwala dobrać materiał do obciążenia, temperatury i wyglądu, a nie do jednej recepty.
Własny zakład w Chinach wycenia odlew, obróbkę i wykończenie w jednej ofercie, a dokumenty celne, świadectwo pochodzenia i Incoterms DAP lub DDP porządkujemy przed wysyłką.
Polerowanie, galwanizacja i powlekanie są w tym samym planie jakości co odlew, więc za połysk i wymiar nikt nie przerzuca odpowiedzialności dalej.
FAQ
1. Jakie jest MOQ przy odlewach ciśnieniowych z cynku?
Dla narzędzia prototypowego MOQ zaczyna się od 500 sztuk, co wystarcza do weryfikacji projektu i testów rynkowych. Przy narzędziu produkcyjnym startujemy zwykle od 2 000 sztuk, żeby koszt formy sensownie się rozłożył. Obsługujemy jednak wolumeny od partii prototypowych po zamówienia na milion detali, a wycenę przygotowujemy osobno dla każdego progu. Niski próg wejścia pozwala sprawdzić rynek, zanim zainwestujecie w utwardzoną formę.
2. Ile trwa wykonanie formy i uruchomienie produkcji?
Narzędzie prototypowe z H13 powstaje w 15–25 dni, produkcyjne z premium H13 w 25–40 dni, jednogniazdowe w 25–35 dni, a wielogniazdowe w 35–50 dni. Pierwsza partia wyjeżdża zwykle w 4–6 tygodni po odbiorze formy. W każdym terminie mieści się bezpłatny przegląd DFM odsyłany w 24 godziny od otrzymania plików CAD, więc harmonogram nie czeka na analizę.
3. Czy podpiszecie NDA przed przekazaniem plików?
Tak, umowę poufności podpisujemy na etapie wyceny, nie dopiero przed produkcją. Pliki CAD, specyfikacja wyrobu i informacje o programie zostają w zespole technologicznym. Obsługujemy lotnictwo, medycynę i elektronikę, gdzie ochrona projektu jest warunkiem współpracy, więc traktujemy NDA jako standard, a nie wyjątek.
4. Czym jest analiza DFM i czy jest bezpłatna?
To bezpłatny przegląd inżynierski, który odsyłamy w 24 godziny od otrzymania CAD. Sprawdzamy grubość ścianek, kąty pochylenia, położenie wlewu, podcięcia i ogólną odlewialność, zanim przygotujemy ofertę. Dzięki temu wiecie, czego się spodziewać po detalu, jeszcze przed zamówieniem stali: mniej przeróbek, niższy koszt narzędzia i szybsze wejście na rynek.
5. Z czego składa się wycena odlewu i formy?
Na cenę detalu składają się koszt stopu, przetwórstwo i ewentualna obróbka, wykończenie powierzchni oraz upust zależny od wolumenu. Formę wyceniamy osobno, bo jej koszt wynika ze złożoności detalu, liczby gniazd i gatunku stali, P20, H13 lub S136, a nie z samej liczby sztuk. Szczegółową ofertę wysyłamy w 24 godziny, a orientacyjną kwotę możemy podać już na podstawie opisu produktu i docelowych ilości, zanim prześlecie formalne rysunki. Waluta, warunki płatności i własność formy są w niej zapisane wprost.
6. Jakie pliki CAD i CAM przyjmujecie?
STEP (.stp, .step), IGES (.igs), STL, DXF, DWG, Parasolid (.x_t) i rysunki PDF. Do odlewania cynku zalecamy STEP z pełnym modelem 3D, bo oddaje cienkie ścianki i zaokrąglenia bez domysłów. Jeśli macie tylko rysunek 2D albo próbkę, odtworzymy model 3D w ramach inżynierii wstecznej; niewielka opłata za ten etap jest zaliczana na poczet zamówienia produkcyjnego.
7. Czy dostanę prototypy przed produkcją seryjną?
Tak, i bez dużego wydatku. Narzędzie prototypowe daje 500–5 000 detali w 2–3 tygodnie za ułamek kosztu formy produkcyjnej, a na życzenie dołączamy raport weryfikacji wymiarowej. To wygodna droga, by sprawdzić dopasowanie okuć albo wygląd powłoki galwanicznej, zanim zdecydujecie się na stal premium H13.
8. Jaką tolerancję osiągacie na odlewach cynkowych?
Standardowo ±0,05 mm, a na detalach precyzyjnych powtarzalnie ±0,02 mm. Na pierwszych 100 mm wymiaru typowa wartość to ±0,05 mm; gdy rysunek wymaga więcej, schodzimy niżej docelową obróbką CNC. Wszystkie wymiary krytyczne mierzymy skalibrowanymi przyrządami, z opcjonalnym potwierdzeniem na CMM w raporcie partii.
9. Czy wysyłacie za granicę i jak pakujecie odlewy?
Wysyłamy przez DHL, FedEx i transport morski. Detale zabezpieczamy olejem antykorozyjnym, pakujemy próżniowo i układamy w skrzyniach drewnianych z oznaczeniem IPPC przy frachcie morskim. W komplecie jadą dokumenty celne, świadectwo pochodzenia i faktura handlowa, a warunki dostawy ustalamy jako Incoterms DAP lub DDP. Morze do Europy lub USA to zwykle 3–5 tygodni od załadunku.
10. Jakie wykończenia stosujecie na odlewach z cynku?
Polerowanie mechaniczne, galwanizacja chromem lub niklem, malowanie proszkowe, e-coating, powłoka konwersyjna, lakierowanie na mokro, wykończenie szczotkowane i piaskowanie. Cynk wyjątkowo dobrze przyjmuje powłoki galwaniczne, dlatego przy okuściach i detalach dekoracyjnych chrom bywa pierwszym wyborem. Wykończenia prowadzimy we własnym zakładzie albo u wyspecjalizowanych wykonawców objętych tym samym planem kontroli.
11. Czy połączycie odlewanie, CNC, wykończenie i montaż?
Tak. Odlewanie cynku i aluminium, obróbka skrawaniem, narzędziownia, wykończenie powierzchni i lekki montaż są u nas pod jednym dachem i jednym punktem kontaktu. Zamiast uzgadniać wymiary i terminy między kilkoma firmami, dostajecie gotowy detal z jednym planem jakości i jedną fakturą.
12. Który stop cynku wybrać do mojego wyrobu?
Zamak 3 to uniwersalny standard, 280 MPa, do okuć, obudów i elementów dekoracyjnych. Zamak 5 dokłada wytrzymałość i twardość, 340 MPa, więc nadaje się na części konstrukcyjne i motoryzacyjne. Zamak 2 jest najmocniejszy, 360 MPa, ale mniej plastyczny. Zamak 7 płynie najlepiej i odwzorowuje cienkie ścianki, a ZA-8 najlepiej znosi podwyższoną temperaturę i pełzanie. Opiszcie środowisko, obciążenie, temperaturę i wymagany wygląd, a w bezpłatnym raporcie DFM wskażemy stop pod wasz detal.
13. Forma stalowa czy aluminiowa i kiedy która?
Aluminium kosztuje około 30–50% ceny stali, jest gotowe w 2–3 tygodnie i wytrzymuje około 25 000 wtrysków, więc sprawdza się przy prototypach i walidacji rynku. Stal H13 wymaga 4–6 tygodni, ale daje ponad 500 000 wtrysków i opłaca się przy produkcji powyżej 10 000 sztuk. Rozsądna ścieżka to sprawdzić projekt na aluminiowej formie, a potem przejść na stalową bez powtórnego projektowania: oba warianty wykonujemy w tej samej narzędziowni.
14. Jakie wady odlewnicze warto wychwycić przed produkcją?
Pięć usterek, które najczęściej wracają z odlewni, wyłapujemy w przeglądzie DFM, zanim powstanie stal. Porowatość bierze się z niepełnego wypełnienia lub uwięzionego gazu, więc korygujemy wlew i odpowietrzanie. Skurcz pojawia się w grubych przekrojach stygnących nierówno, dlatego wyrównujemy ściankę do około ±30%. Wypływki oznaczają zbyt małą siłę zwarcia, więc dobieramy maszynę o właściwym tonażu. Wypaczenie to znów nierównomierne chłodzenie, więc przeliczamy układ kanałów chłodzących. Zimne złącze, czyli niepełne wypełnienie, wynika z niskiej temperatury nalewania albo zbyt wolnego wtrysku, więc korygujemy parametry zalewu. Każdą z tych poprawek na ekranie wprowadzamy bezpłatnie, w stali kosztowałaby nową wkładkę.
15. Ile orientacyjnie kosztuje forma do odlewania cynku?
Dla orientacji, w USD na warunkach EXW: prosta forma jednogniazdowa z H13 to 3 000–8 000, wielogniazdowa od 2 do 8 gniazd to 8 000–25 000, złożona i wysokoprecyzyjna 25 000–60 000 i więcej, a prototypowa forma aluminiowa 1 500–5 000. Na kwotę końcową wpływają liczba gniazd, gatunek stali i złożoność wykończenia gniazda. Prześlijcie rysunki, a w 24 godziny dostaniecie wiążącą ofertę z rozbiciem na narzędzie i na detal; w umowie zapisujemy też własność formy i warunki płatności.
16. Czym cynk przewyższa aluminium w odlewaniu ciśnieniowym?
Na kilka sposobów. Powierzchnia po odlewie ma Ra 1,6–6,3 μm wobec Ra 3,2–12,5 μm dla aluminium, więc cynk od razu nadaje się pod galwanizację dekoracyjną. Forma żyje 500 000–2 000 000 wtrysków, a aluminiowa zwykle 100 000–300 000. Niższa temperatura topnienia daje około 30–40% oszczędności energii i mniejsze zużycie narzędzia. Cynk trzyma stabilniej wymiar, pozwala na ścianki od 0,8 mm zamiast 1,5 mm i dobrze ekranuje zakłócenia elektromagnetyczne. Wybieramy go tam, gdzie liczy się wygląd, galwanizacja, drobny detal albo mniejsze i średnie serie.