Der Druckgussverfahren ist eine Fertigungstechnologie, die die Massenproduktion von Teilen mit hoher Präzision und komplexem Design ermöglicht. Das Verfahren eignet sich für Metalle wie Zink, Magnesium und Aluminium. In der Metallverarbeitung wird häufig zwischen Zinkdruckguss und Aluminiumdruckguss verglichen.
Beide Materialien haben einzigartige Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten. Die Technik verstärkt diese Eigenschaften jedoch. Daher ist es wichtig, den Druckguss und seine Auswirkungen auf die Materialien zu verstehen. Dieser Artikel vergleicht Aluminiumdruckguss und Zinkdruckguss. damit Sie die Unterschiede verstehen und das Passende verwenden können.
Inhaltsverzeichnis
Unterschiede zwischen Zinkdruckguss und Aluminiumdruckguss
Aluminiumdruckguss und Zinkdruckguss zeichnen sich durch unterschiedliche Eigenschaften aus, die ihre Verwendung bestimmen. Die folgenden gemeinsamen Faktoren helfen Ihnen, die beiden Materialien zu unterscheiden und das beste auszuwählen:
1.1 Gewicht
Zinklegierungen haben eine mit Stahl vergleichbare hohe Dichte, wodurch sie fester und schwerer sind als die meisten Druckgussmaterialien. Reines Zink hat eine spezifische Dichte von 5 g/cm³, Aluminium hingegen nur 2,7 g/cm³. Aufgrund ihrer hohen Dichte sind Zinkdruckgussteile schlagfester als Aluminiumdruckgussteile. Daher ist es das Material der Wahl für Gussteile in Strukturanwendungen.
1.2 Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften sind der wichtigste Unterschied zwischen Zinkdruckguss und Aluminiumprodukten. Im Folgenden sind die gemeinsamen Eigenschaften und Unterschiede beider Druckgussmaterialien aufgeführt:
1.2.1 Schmelzpunkt
Obwohl Zink dichter ist, hat es einen niedrigeren Schmelzpunkt (4200 °C). Der Schmelzpunkt ist ein wichtiger Parameter beim Druckguss, da er die Art des Druckgussverfahrens bestimmt. Der niedrige Schmelzpunkt von Zink macht es besser geeignet für Warmkammer-Druckguss.
Darüber hinaus verhindert es den Abbau der Form, erhöht die Produktivität, senkt die Herstellungskosten und bestimmt die GießverfahrenAluminium hingegen hat einen höheren Schmelzpunkt (6600 Grad Celsius). Daher eignet sich Aluminium besser für Kaltkammer-Druckgussverfahren. Dies erhöht nicht nur die Kosten, sondern auch die Zykluszeit.
1.2.2 Wärmeleitfähigkeit
Zinklegierungen haben eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Aluminiumdruckguss. Sie können Wärme effizient aufnehmen und ableiten. Daher eignen sie sich besser für die Herstellung von Teilen, die viel Wärme erzeugen, oder für die Arbeit mit Wärme, die eine effiziente Wärmeableitung erfordert.
Bei der Herstellung von Druckgusskomponenten wie Kühlkörpern und Elektronik sind Zinkgussteile Aluminiumgussteilen überlegen.
1.2.3 Korrosionsbeständigkeit
Darüber hinaus weisen Zinkgussteile eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf als Aluminiumdruckgussteile. Daher eignen sie sich besser für Projekte mit extremen Umweltbedingungen.
1.3 Werkzeugstandzeit
Da Zinkdruckguss weniger abrasiv ist und einen niedrigen Schmelzpunkt hat, müssen die Formen nicht extrem stabil sein. Diese Eigenschaften (geringere Abrasivität und niedriger Schmelzpunkt) reduzieren Formschäden und Werkzeugkosten. Dadurch können Zinkformen über eine Million Mal verwendet werden. Aluminiumformen hingegen nur 100.000 Mal.
1.4 Oberflächenbearbeitung
Im Gegensatz zu CNC-gefräste TeileDruckgussteile benötigen oft eine sekundäre Oberflächenveredelung. Neben dem Verfahren entscheidet auch die Art des Materials darüber, ob eine Oberflächenveredelung erforderlich ist.
Zinkgussteile weisen nach dem Gießen keine Poren auf, was sich an ihrer glatteren/gemusterten Oberfläche zeigt. Aluminiumgussteile können jedoch während des Gießens Poren, Löcher und Blasen bilden. Daher sind bei Aluminiumgussteilen häufig zusätzliche Oberflächenbehandlungen erforderlich.
Dennoch können beide Gussteile oberflächenveredelt werden. Darüber hinaus eignet sich Zink besser für diese Oberflächenbehandlungsverfahren. Zum Beispiel Galvanisieren, Pulverbeschichten, Lackieren, Plattieren und Eloxieren.
1.5 Anwendungen
Beide Materialien eignen sich für zahlreiche Branchen. Zinkguss ist stabiler als Aluminiumguss. Zinkguss ist die am häufigsten verwendete Druckgussvariante für Haushaltsgeräte und Automobile.
Aluminiumgussteile weisen hingegen ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf. Daher eignen sie sich am besten für leichte, aber dennoch robuste Bauteile. Dies ist eine entscheidende Voraussetzung für den Einsatz von Aluminiumgussteilen in der Luft- und Raumfahrt.
1.6 Zykluszeit
Ein weiterer wichtiger Faktor beim Vergleich von Aluminium- und Zinkdruckguss ist die Zykluszeit. Im Gegensatz zum Aluminiumdruckguss erfolgt der Zinkdruckguss unter hohem Druck und hat einen niedrigen Schmelzpunkt. Dadurch ist die Zykluszeit kürzer. Zudem hat Zinkdruckguss eine um 150–2001 TP5T höhere Zyklusrate als Aluminium.
Darüber hinaus wird Zinkdruckguss im Inneren erhitzt, im Gegensatz zum Aluminiumdruckguss, der im Kaltkammerverfahren hergestellt wird. Darüber hinaus ermöglicht die effektive Wärmeableitung des Zinkgusses eine schnellere Erstarrung des geschmolzenen Metalls. Dadurch verkürzt sich die Zykluszeit.
1.7 Kosten
Die Herstellungskosten werden durch eine Reihe von Faktoren bestimmt, beispielsweise Materialkosten, Produktionsprozesse, Fähigkeiten des Bedieners, Zykluszeit, Oberflächenbearbeitung usw.
| Zinkdruckguss | Aluminium-Druckguss | |
| Gewicht | Höher | Hoch |
| Schmelzpunkt | Niedrig | Hoch |
| Wärmeleitfähigkeit | Hoch | Niedrig |
| Korrosionsbeständigkeit | Höher | Niedrig |
| Werkzeuglebensdauer | Hohe Werkzeuglebensdauer | Geringe Werkzeuglebensdauer |
| Oberflächenveredelung | Niedrig | |
| Anwendungen | Automobil-, Schifffahrts- und Elektronikindustrie. –Servolenkung –Motorkomponente –Kraftstoffsystem | Luft- und Raumfahrt, Haushaltsgeräte, Medizin, Automobil. –Rasenmäherteile –Elektrowerkzeuge –Automobilkomponenten |
| Zykluszeit | Zehnmal höher | Hoch |
| Kosten | Hoch | Niedrig |
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Wann und warum sollten Sie sich für Zinkdruckguss entscheiden?
Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Sie Zinkdruckguss oder Aluminiumdruckguss wählen sollen, sollten Sie vor Ihrer Entscheidung folgende Kriterien berücksichtigen.
2.1 Dünnwandige Bauteile
Zinkdruckguss bietet im Vergleich zu anderen Materialien eine hervorragende Festigkeit. Er eignet sich daher ideal für die Herstellung dünnwandiger Teile. Bei der Verwendung besteht kein Grund zur Sorge um die strukturelle Integrität des Teils, da die Dichte des Materials zur Stabilität beiträgt. Darüber hinaus werden dadurch die Material- und Druckgusskosten gesenkt.
2.2 Raue Umgebungsbedingungen
Zinkdruckguss eignet sich für raue Umgebungsbedingungen. Insbesondere solche, die zu Korrosion führen können. Zinkdruckgussteile weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Das bedeutet, dass sich unter diesen Bedingungen eine Schutzschicht auf den Teilen bildet.
2.3 Geringere Eigenspannung
Beim Druckguss wird geschmolzenes Metall unter Druck in die Form gepresst. Es gibt zwei druckbasierte Druckgussverfahren: Druckguss Und NiederdruckgussBeim Druckguss hingegen entstehen in der Regel Eigenspannungen im Teil.
Der Zinkdruckguss hingegen erfolgt unter niedrigem Druck. Dadurch werden die Eigenspannungen in den Teilen verringert.
2.4 Druckgussform
Bei der Arbeit mit zerbrechlichen Druckgussform, verwenden Sie Zinkdruckguss. Denn solche Formen halten bis zu zehnmal länger als Aluminiumdruckgussformen. Wenn Ihr Werkzeugbudget begrenzt ist, sollten Sie Zinkdruckguss in Betracht ziehen.
2.5 Schnellere Produktion
Zinklegierungen haben einen niedrigen Schmelzpunkt, was ein Warmkammer-Druckgussverfahren unter Hochdruckeinspritzung erforderlich macht. Dies erhöht die Taktrate stärker als bei anderen Materialien. Beim Zinkdruckguss wird das Zink in der Maschine geschmolzen. Beim Aluminiumdruckguss schmilzt der Bediener das Aluminium außerhalb der Maschine und gießt es anschließend in die Spritzgießmaschine.
Wann und warum sollte man sich für Aluminiumdruckguss entscheiden?
Bei der Entscheidung zwischen Aluminium-Druckguss- und Zink-Druckgussteilen sollten Sie folgende Faktoren berücksichtigen:
3.1 Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
Aluminium-Druckgussteile zeichnen sich durch ihr geringes Gewicht und ihre hohe Zugfestigkeit aus. Wenn Sie Teile mit diesen Eigenschaften suchen, sollten Sie sie in Betracht ziehen. Aluminium-Druckgussteile sind aufgrund ihres geringen Gewichts in der Luft- und Raumfahrtbranche beliebt.
3.2 Hohe Betriebstemperaturen
Aluminiumdruckgussteile sind das bevorzugte Material für den Einsatz bei hohen Temperaturen, beispielsweise in der Metallurgie. Dies liegt an ihrem deutlich höheren Schmelzpunkt als Zinklegierungen. Dadurch behalten sie ihre strukturellen und physikalischen Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen.
3.3 Elektrische Leitfähigkeit
Aluminiumdruckgussteile sind extrem elektrisch leitfähig. Das macht sie zu einer hervorragenden Wahl für eine Vielzahl elektronischer Druckgusskomponenten. Beispielsweise ist es für die EMI-Abschirmung entscheidend, um Bauteile vor elektromagnetischen Wellen zu schützen.
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Abschluss
Druckgussteile aus Aluminium und Zink sind robust und langlebig. Die Auswahl erfordert jedoch ein Verständnis der inhärenten und druckgussbedingten Materialeigenschaften. Dies sind die Unterschiede zwischen Zink- und Aluminiumdruckgussteilen. So können Sie eine fundierte Entscheidung treffen, welches Druckgussteil für Ihr Projekt am besten geeignet ist.
FAQs
Sind Zinkdruckgussteile haltbarer als Aluminiumdruckgussteile?
Zinkdruckgussteile sind langlebiger als Aluminiumdruckgussteile. Zinkdruckgussteile sind in der Regel stabiler als viele gängige Nichteisenlegierungen. Zinklegierungen sind 2,5-mal stabiler als Aluminiumdruckgussteile.
Welche Kriterien unterscheiden Aluminium- von Zinkguss?
Die beiden Gussteile unterscheiden sich in Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Schmelzpunkt und Wärmeleitfähigkeit. Zinkguss ist schwerer, hat einen niedrigeren Schmelzpunkt, eine höhere Korrosionsbeständigkeit und eine bessere Wärmeleitfähigkeit.
Was ist korrosionsanfälliger, Zink oder Aluminium?
Aluminiumdruckgussteile sind weniger korrosionsbeständig als Zinkgussteile. Dies hängt jedoch vom pH-Wert ab. Beispielsweise ist die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumgussteilen in alkalischen Lösungen (pH 11) die gleiche wie bei Zink.