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CNC-Zinkbearbeitung
Zinklegierungen sind Legierungen, deren Basis Zink bildet und die hauptsächlich mit Elementen wie Aluminium, Kupfer und Magnesium legiert sind. Ihr herausragendstes Merkmal ist ihre ausgezeichnete Gießbarkeit, wodurch sie sich für die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen eignen.
Gleichzeitig ermöglicht ihre hervorragende Bearbeitbarkeit die nachfolgende CNC-Präzisionsbearbeitung, wodurch problemlos eine hohe Maßgenauigkeit und eine exzellente Oberflächengüte erzielt werden können.
Darüber hinaus bieten Zinklegierungen eine gute Verschleißfestigkeit, Dämpfungskapazität und umfassende elektromagnetische Abschirmung (EMI/RFI), wodurch sie zu einem Konstruktionswerkstoff werden, der Funktionalität mit Wirtschaftlichkeit verbindet.
Gängige Zinklegierungssorten und ihre Eigenschaften
1. Zamak 3 (Zinklegierung Nr. 3)
Eigenschaften: Die vielseitigste und am häufigsten verwendete Zinkdruckgusslegierung. Sie zeichnet sich durch beste Fließfähigkeit und Dimensionsstabilität sowie gute mechanische Eigenschaften und Oberflächenbehandlungsmöglichkeiten aus. Aufgrund ihres geringen Kupfergehalts sind Kriechfestigkeit und Festigkeit etwas niedriger als bei Zamak 5, die Duktilität ist jedoch besser.
Typische Anwendungen: Komplexe dünnwandige Teile ohne extrem hohe Festigkeitsanforderungen, wie z. B. Spielzeugmodelle, Reißverschlussanhänger, kleine Zahnräder, Dekorationsartikel und zahlreiche Gehäuse für Unterhaltungselektronik.
Zamak 3 Typische Eigenschaften (im Druckgussverfahren)
| Eigentum | Wert | Anmerkungen |
| Zugfestigkeit (MPa) | 280 - 320 | Gute Gesamtstärke |
| Streckgrenze (MPa) | — | |
| Bruchdehnung (%) | 10-20 | Weist eine gute Duktilität auf |
| Härte (Brinell) | ~ 82 | |
| Dichte (g/cm³) | 6.6 | Deutlich höher als bei Aluminium und Kunststoffen |
| Hinweis: Die Werte sind typische Bereiche, die vom Gießverfahren und den jeweiligen Bedingungen abhängen. |
2. Zamak 5 (Zinklegierung Nr. 5)
Eigenschaften: Basierend auf Zamak 3 mit einem Zusatz von ca. 1 % Kupfer, wodurch Zugfestigkeit, Härte und Kriechfestigkeit erhöht, die Schlagzähigkeit und Duktilität jedoch leicht verringert werden. Es handelt sich um die am weitesten verbreitete hochfeste Zinkdruckgusslegierung.
Typische Anwendungen: Funktionelle und strukturelle Teile, die eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern, wie z. B. Autotürschlösser, Kraftstoffsystemkomponenten, Werkzeuggehäuse, hochwertige Hardware und Teile für Büromaschinen.
Zamak 5 Typische Eigenschaften (im Druckgussverfahren)
| Eigentum | Wert | Anmerkungen |
| Zugfestigkeit (MPa) | 330 - 380 | Festigkeit höher als Zamak 3 |
| Streckgrenze (MPa) | — | |
| Bruchdehnung (%) | 7-15 | |
| Härte (Brinell) | ~ 91 | Höhere Härte, verschleißfester |
| Dichte (g/cm³) | 6.7 | Ähnlich wie Zamak 3 |
| Hinweis: Die Werte sind typische Bereiche, die vom Gießverfahren und den jeweiligen Bedingungen abhängen. |
3. ZA-8 (Zink-Aluminium-Legierung Nr. 8)
Eigenschaften: Eine Zink-Aluminium-Legierung mit ca. 8,4 % Aluminium, die typischerweise im Schwerkraftgussverfahren hergestellt wird. Sie weist die beste Gießbarkeit aller Legierungen der ZA-Serie auf und bietet hervorragende Lagereigenschaften und Verschleißfestigkeit. Im Vergleich zur Zamak-Serie behält sie auch bei erhöhten Temperaturen eine höhere Festigkeit und Dimensionsstabilität.
Typische Anwendungen: Lager, Buchsen, Gleitstücke, verschleißfeste Bauteile und Konstruktionsteile, die in Umgebungen mit mäßig erhöhten Temperaturen eingesetzt werden müssen.
4. Kirksit (Zink-Formlegierung)
Eigenschaften: Eine Zinklegierung, speziell entwickelt für die Herstellung von Prototypenformen, Spritzgussformen mit niedrigem Schmelzpunkt und Vorrichtungen. Sie zeichnet sich durch einen niedrigen Schmelzpunkt und gute Bearbeitbarkeit aus und ermöglicht die schnelle und kostengünstige Reproduktion komplexer Formhohlräume für die Kleinserienfertigung von Kunststoffteilen oder die Blechumformung.
Typische Anwendungen: Prototypen-Spritzgießformen, Blasformen, Blechstanz-/Formwerkzeuge, Prüfvorrichtungen und Lehren.
Beschreibung2
Oberflächenbehandlungen und Nachbearbeitungsoptionen
Das Zinklegierungssubstrat eignet sich hervorragend für verschiedene Oberflächenbehandlungen zur Verbesserung der Dekoration, des Schutzes oder der Funktionalität:
Galvanisierung: Beispielsweise durch Verchromen, Vernickeln, Vergolden oder Versilbern. Diese Verfahren bieten ein ansprechendes, dekoratives Aussehen sowie hervorragende Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit. Sie sind die gängigste Wahl.
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Passivierungs- oder Chromatierungsbeschichtung:
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Pulverbeschichtung:
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Malerei:
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Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD):
Konstruktions- und Bearbeitungsüberlegungen
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Prozessauswahl:
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Designüberlegungen:
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Materialauswahl:
Zamak 3 und 5 eignen sich für die überwiegende Mehrheit der Allzweckteile, die ein gutes Aussehen und Festigkeit erfordern; ZA-8 ist besser für Verschleiß- und Lageranwendungen geeignet; für die Herstellung von Schnellwerkzeugen sollten Sie Speziallegierungen wie Kirksite wählen.
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