Le moulage sous pression en alliage de zinc améliore les performances en fabrication

Dans la quête de l'excellence en matière de performance et de conception innovante, la sélection des matériaux joue un rôle essentiel. Imaginez un matériau qui répond aux exigences rigoureuses en matière de résistance, de dureté et de polyvalence, tout en offrant des solutions rentables pour des conceptions complexes. Les alliages de zinc apparaissent comme un choix idéal, permettant des performances supérieures et des possibilités illimitées.

Les alliages de zinc, avec leurs propriétés d'ingénierie exceptionnelles, constituent d'excellentes alternatives aux composants usinés, estampés, pressés ou soudés. La fonderie sous pression de zinc offre une ductilité élevée, une résistance aux chocs exceptionnelle et des finitions de surface lisses, offrant des solutions économiques et efficaces pour les fabricants. Le zinc, un élément naturel abondant dans la croûte terrestre, est extrait dans plus de 50 pays à travers le monde. Au-delà des applications industrielles, le zinc est un complément alimentaire essentiel que l'on trouve dans les vitamines, les crèmes et les écrans solaires. Cet article explore les avantages uniques des alliages de zinc dans la fonderie sous pression.

Zamak, un acronyme pour les alliages de zinc, est principalement composé de zinc, d'aluminium, de magnésium et de cuivre. La famille Zamak possède une résistance, une durabilité et une polyvalence remarquables, ce qui la rend idéale pour les applications de fonderie sous pression. Voici les principaux membres de la famille des alliages de zinc Zamak :

• Zamak 3
• Zamak 5
• Zamak 7
• Zamak 2
• ZA-8
• EZAC™

Zamak 3 est l'alliage de zinc le plus utilisé en Amérique du Nord, représentant environ 85 % des composants moulés sous pression. Il offre des propriétés physiques et mécaniques exceptionnelles, des performances de moulage supérieures et une stabilité dimensionnelle à long terme, ce qui en fait le matériau préféré pour de nombreuses applications.

Caractéristiques clés du Zamak 3 :

• Rapport résistance/poids élevé : Permet des conceptions légères sans compromettre la résistance.
• Excellente résistance à la corrosion : Maintient les performances même dans des environnements difficiles.
• Stabilité dimensionnelle à long terme : Assure la précision sur une longue durée d'utilisation.
• Performances globales supérieures : Excellent dans diverses applications.

Les fabricants utilisent couramment le Zamak 3 pour produire des fixations, des supports, des composants électriques et des biens de consommation, garantissant ainsi précision et fiabilité. Sa polyvalence en fait un choix fiable dans les industries nécessitant des matériaux durables et légers.

Zamak 5 incorpore 1 % de cuivre, augmentant la résistance à la traction d'environ 15 % et améliorant la dureté par rapport au Zamak 3. Tout en sacrifiant une certaine allongement et résistance aux chocs, le Zamak 5 est largement utilisé en Europe et représente environ 10 % des applications spécialisées aux États-Unis.

Les ingénieurs choisissent souvent le Zamak 5 pour les applications exigeant une résistance et une dureté plus élevées, en particulier dans les environnements difficiles.

Zamak 7, le troisième alliage de zinc le plus populaire, réduit la teneur en magnésium pour améliorer la fluidité et abaisser les températures de coulée.

Les fabricants utilisent généralement le Zamak 7 pour la quincaillerie décorative et les composants nécessitant une déformation importante lors de l'assemblage.

Attributs clés du Zamak 7 :

• Finition de surface améliorée telle que coulée : Réduit les besoins de post-traitement et diminue les coûts de production.
• Efficacité de production plus élevée : Des vitesses de coulée plus rapides améliorent la productivité.
• Plus grande ductilité par rapport aux autres alliages de zinc : Formage plus facile avec des risques de fissuration réduits.

Zamak 2, le prédécesseur de l'alliage Zamak 3 à usage général, offre la résistance et la dureté les plus élevées parmi les alliages de zinc traditionnels.

Avantages du Zamak 2 :

• Résistance à l'état coulé d'environ 25 % supérieure à celle du Zamak 3.
• 10 % plus résistant que le Zamak 5.
• Plus grande dureté que le Zamak 3 et le Zamak 5.

Inconvénients du Zamak 2 :

• Résistance aux chocs plus faible.
• Allongement plus élevé après vieillissement, en particulier à des températures élevées.
• Stabilité dimensionnelle légèrement réduite après vieillissement.

ZA-8, un alliage zinc-aluminium, offre des caractéristiques de placage et de finition supérieures, ainsi qu'une résistance, une dureté et une résistance au fluage améliorées. Par rapport aux alliages Zamak traditionnels, le ZA-8 excelle dans les applications nécessitant des performances à haute température et des finitions exceptionnelles.

EZAC™ représente la dernière innovation en matière d'alliages commerciaux de fonderie sous pression de zinc. La recherche indique que l'EZAC™ présente la résistance au fluage la plus élevée parmi les alliages de fonderie sous pression de zinc, surpassant le Zamak 5 et le ZA-8. L'EZAC™ possède également une résistance élevée, avec une limite d'élasticité (57 ksi) et une dureté (102-134 Brinell) comparables à celles du ZA-27.

Avec un point de fusion plus bas, l'EZAC™ peut être coulé dans des machines de fonderie sous pression à chambre chaude sans les problèmes d'usure associés à l'ACuZinc®5.

Les alliages de zinc se classent parmi les matériaux les plus faciles à utiliser dans la fonderie sous pression, grâce à leur faible point de fusion et à leur excellente fluidité. Ces propriétés permettent des détails complexes, des parois minces et des surfaces lisses, ce qui rend les alliages de zinc idéaux pour la production de composants avec des tolérances serrées et une stabilité dimensionnelle à long terme.

Principaux avantages de la fonderie sous pression d'alliages de zinc :

1. Durabilité : La résistance élevée aux chocs du zinc garantit que les composants résistent à une utilisation répétée sans dégradation.
2. Rentabilité : Les alliages de zinc réduisent les coûts de matériaux et éliminent le besoin d'usinage ou de finition supplémentaires.
3. Polyvalence : Ces alliages conviennent à diverses industries, notamment l'automobile, l'électricité et les biens de consommation.
4. Résistance à la corrosion : Le zinc fournit une barrière naturelle contre la corrosion, prolongeant la durée de vie des composants dans des environnements difficiles.
5. Stabilité dimensionnelle : La stabilité à long terme du zinc garantit des performances constantes, même dans les applications critiques.

• Production à volume élevé : Les alliages de zinc sont idéaux pour les grandes séries de production dépassant 50 000 unités. L'investissement important dans les moules génère des rendements plus rapides en raison de leur durée de vie prolongée (jusqu'à un million de cycles).
• Résistance et intégrité structurelle : Les alliages de zinc offrent une fiabilité et une durabilité exceptionnelles pour les conceptions privilégiant la résistance.
• Exigences esthétiques : Le zinc est parfait pour les composants nécessitant des finitions spécifiques, supportant des surfaces brutes, non corrosives et décoratives telles que la peinture ou le revêtement en poudre, ainsi que le placage hautement décoratif.
• Taille des composants : Les alliages de zinc s'adaptent à une large gamme de tailles, des petits boulons aux composants mesurant jusqu'à 24 pouces et pesant 8 livres. La densité du matériau améliore la valeur perçue et le poids, améliorant la sensation tactile des pièces.
• Complexité et tolérances serrées : Les alliages de zinc sont le bon choix pour les conceptions complexes ou les composants nécessitant des tolérances précises, garantissant une précision de fabrication constante.

Les alliages de zinc moulés sous pression sont des matériaux d'ingénierie polyvalents, offrant une combinaison unique de résistance, de performance et de coulabilité économique. Vous trouverez ci-dessous les principales propriétés qui peuvent potentiellement réduire les coûts des composants et améliorer les performances de la conception.

Propriétés mécaniques

Propriétés physiques

Composition chimique