Wat is zink?
Zink, weergegeven door het symbool Zn en met een atoomnummer van 30, is een blauwachtig-zilverkleurig metaal dat bekend staat om zijn veelzijdigheid en belang in verschillende sectoren. De bijzondere kwaliteiten maken het belangrijk in een breed scala aan toepassingen, van corrosiepreventie tot de productie van legeringen.
Wat is de bewerkbaarheid van zinklegeringen?
Gedrag
Zinklegeringen hebben de neiging om aan snijgereedschap te kleven, wat leidt tot opstaande randen en een kortere standtijd. Dit “kleverige” gedrag wordt veroorzaakt doordat het materiaal de neiging heeft om aan snijgereedschappen te kleven, wat leidt tot opgehoopte randen en een kortere standtijd. De juiste gereedschapsselectie en snijparameters zijn nodig om het kleverige gedrag te verminderen en een soepel bewerkingsproces te garanderen.
Laag smeltpunt
Zinklegeringen, met smelttemperaturen die in het algemeen variëren van 380 °C tot 420 °C, zijn gevoelig voor thermische verweking tijdens het bewerken. Gespecialiseerde bewerkingsmethoden, zoals vloedkoeling, worden meestal toegepast om de warmteaccumulatie te beheersen en verweking van het materiaal tijdens het frezen te voorkomen.
Bruwheid
Ondanks hun uitstekende bewerkbaarheid zijn zinklegeringen gevoelig voor broosheid bij hoge bewerkingssnelheden en voedingssnelheden. Bewerkingen moeten worden uitgevoerd met optimale snijsnelheden en aanzetten om overmatige slijtage van gereedschap en materiaalbreuk te minimaliseren. Bovendien kan het gebruik van snijgereedschap met de juiste vorm en hardheid van de snijkanten de kans op brosheid tijdens het bewerken verminderen.
Veiligheidsoverwegingen
Bij het snijden en slijpen van zinklegeringen kunnen microscopisch kleine deeltjes en dampen vrijkomen, waardoor deze giftig zijn voor machines. Gebruik ventilatiesystemen en persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) om blootstelling aan vervuiling via de lucht te voorkomen. Om een schone en veilige werkplek te behouden, moet afval van machinale bewerking op de juiste manier worden afgevoerd.
Wat zijn de soorten zinklegeringen voor machinale bewerking?
Zamak legeringen
Zamaklegeringen zijn de populairste zinklegeringen voor machinale bewerking. Ze bestaan meestal uit zink, aluminium, magnesium en koper. De belangrijkste kwaliteiten zijn:
- Zamak 3: Deze legering bevat ongeveer 4% aluminium en heeft uitstekende fysieke en mechanische eigenschappen, waardoor het perfect is voor precisiebewerking. Het wordt vaak gebruikt in Noord-Amerika voor auto-onderdelen en kleine behuizingen van elektromotoren.
- Zamak 5: Met een grotere koperconcentratie dan Zamak 3 biedt Zamak 5 meer sterkte en hardheid. Het heeft de voorkeur in Europa voor toepassingen die een hoge treksterkte vereisen.
- Zamak 12: Deze legering heeft een bijzondere samenstelling die resulteert in unieke mechanische eigenschappen die ideaal zijn voor bepaalde toepassingen.
ZA Legeringen
ZA-legeringen bevatten meer aluminium (tot 28%) dan Zamak-legeringen. Ze staan bekend om hun duurzaamheid en kruipweerstand, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen met hoge prestaties. Voorbeelden zijn:
- ZA-8 heeft hoge mechanische eigenschappen en wordt vaak gebruikt bij spuitgietbewerkingen.
- ZA-27 is licht en sterk en is ideaal voor spuitgiettoepassingen met koude kamer.
EZAC
EZAC is een gespecialiseerde zinklegering met aluminium en koper. Het staat bekend om zijn opmerkelijke sterkte, hardheid en kruipprestaties, waardoor het perfect is voor spuitgiettoepassingen vanwege zijn lage smeltpunt en hoge vloeibaarheid.
Zink-koper legeringen
Deze legeringen verbeteren de mechanische eigenschappen van zink door er koper in te verwerken, wat de sterkte en corrosiebestendigheid verhoogt. Ze zijn vooral waardevol in elektrische toepassingen vanwege hun hoge geleidbaarheid.
Wat zijn de verschillende bewerkingstechnieken voor zinklegeringen?
Zinklegeringen worden routinematig bewerkt met verschillende processen die zijn afgestemd op hun specifieke eigenschappen en toepassingen. Elke bewerkingsmethode heeft voordelen en is geschikt voor een verscheidenheid aan onderdelen van zinklegeringen. Dit zijn de basisbewerkingsprocessen voor zinklegeringen.
Draaien
Draaien is een basisbewerking waarmee werkstukken van cilindrisch zink worden gevormd op draaibanken. Deze benadering is erg handig voor het maken van stukken met draaisymmetrie. Moderne CNC-draaibanken verbeteren de nauwkeurigheid en kunnen geavanceerde bewerkingen uitvoeren, zoals draaien frezen, waarmee ingewikkelde details in het voorwerp kunnen worden bewerkt.
Frezen
Frezen is een van de meest flexibele bewerkingsprocessen voor zinklegeringen. Het houdt in dat materiaal van een werkstuk wordt verwijderd met behulp van ronddraaiende snijgereedschappen, waardoor verschillende vormen kunnen worden gemaakt, waaronder onregelmatige en prismatische patronen. Machinisten kunnen grote precisie en gecompliceerde geometrieën bereiken door gebruik te maken van geavanceerde mogelijkheden zoals 5-assig CNC frezen.
Drilling
Boren is een typische procedure voor het maken van gaten in metalen onderdelen. Bij deze methode worden boren met spiraalvormige groeven gebruikt om gaten van bepaalde afmetingen en diepten te maken. Om warmteophoping tijdens het boren te voorkomen, wat materiaalverweking kan veroorzaken, moet je vloedkoeling en scherpe boren gebruiken. Deze procedure garandeert een effectieve spaanafvoer en minimaliseert de slijtage van het gereedschap.
Die Casting
Spuitgieten is een zeer efficiënte productiemethode om ingewikkelde zinkonderdelen met strikte toleranties te maken. Gesmolten zinklegering wordt onder hoge druk in een mal gepompt, wat resulteert in snelle stolling en hoge productiesnelheden. Spuitgieten is zeer geschikt voor massaproductie omdat het complexe vormen kan produceren met weinig materiaalverlies.
Elektro-ontladingsbewerking (EDM)
EDM is een gespecialiseerde techniek voor het bewerken van harde materialen of complexe geometrieën die moeilijk te produceren zijn met conventionele technologieën. Hierbij worden elektrische ontladingen gebruikt om materiaal van een werkstuk te verwijderen. Hoewel EDM minder vaak wordt toegepast bij zinklegeringen dan andere technologieën, kan het worden gebruikt als precieze bewerking van delicate details nodig is.
Wat zijn de opties voor de oppervlakteafwerking van zinken onderdelen?
Het verbeteren van de oppervlaktekwaliteit van zinken onderdelen is essentieel om het uiterlijk, de corrosiebestendigheid en de algemene prestaties te verbeteren. Er zijn verschillende afwerkingsprocedures beschikbaar, elk met zijn eigen voordelen.
Electrolytisch galvaniseren
Galvaniseren is de techniek waarbij een metalen laag op een zinken voorwerp wordt aangebracht met behulp van een elektrochemische methode. Gebruikelijke galvanisatiemethoden zijn onder andere:
- Nikkelen zorgt voor een robuust, slijtvast oppervlak met een glanzend, aantrekkelijk uiterlijk. Het verhoogt ook de corrosiebestendigheid.
- Chroomplating heeft een glanzend, spiegelend uiterlijk en een hoge taaiheid, waardoor het ideaal is voor zowel sier- als gebruiksdoeleinden.
Chromaatconversiecoating
Dit chemische proces zorgt ervoor dat het zinkoppervlak passiveert, waardoor er een beschermde laag ontstaat die roest beter tegengaat en verf beter laat hechten. Het is verkrijgbaar in verschillende kleuren, zoals blank, geel en zwart, beschermt enigszins tegen roest en vormt een goede basis om overheen te schilderen. (WIKI)
Poedercoating
Poedercoating bestaat uit het elektrostatisch aanbrengen van een droog poeder op het zinken voorwerp en het vervolgens uitharden onder hitte voor een langdurige, uniforme afwerking. Dit proces biedt een uitzonderlijke bescherming tegen corrosie, een brede waaier aan kleurmogelijkheden en een dikkere deklaag dan de typische
Anodiseren
Anodiseren, hoewel minder gebruikelijk voor zink, kan worden gebruikt om de hardheid van het oppervlak en de slijtvastheid te verbeteren. De techniek houdt in dat er een oxidelaag wordt gevormd op het zinkoppervlak, die gekleurd kan worden om verschillende tinten te verkrijgen. (Wikipedia)
Mechanisch polijsten
Mechanisch polijsten is het gladmaken van het zinkoppervlak met schurende materialen om een reflecterende, visueel aantrekkelijke kwaliteit te creëren. Deze techniek wordt vaak gebruikt om het oppervlak voor te bereiden op latere behandelingen of om het uiterlijk te verbeteren.
Zinkvlokcoating
Zinkvlokcoatings zijn niet-elektrolytisch aangebrachte coatings die een superieure corrosieweerstand bieden. Ze bestaan uit zink- en aluminiumvlokken die aan elkaar gebonden zijn door een anorganische matrix, wat resulteert in een dunne, homogene laag met een grote corrosiebestendigheid.(Wikipedia)
Expertpraktijken voor machinale bewerking van zinklegeringen
Om de beste resultaten te behalen bij het bewerken van zinklegeringen is een grondige studie van de materiaaleigenschappen nodig, evenals de toepassing van bepaalde beste werkwijzen. Hier volgen belangrijke vereisten voor het goed bewerken van zinklegeringen.
Materiaalkeuze
Kies de geschikte zinklegering op basis van de specificaties van de toepassing. Zamak 3 staat bijvoorbeeld bekend om zijn hoge gietbaarheid en maatvastheid, waardoor het ideaal is voor gecompliceerde onderdelen. ZA-27 daarentegen is sterker en uitstekend geschikt voor zware toepassingen.
Gereedschap
Gebruik scherp snijgereedschap van hardmetaal of hogesnelheidsstaal (HSS) om materiaalaanhechting te verminderen en de oppervlakteafwerking te verbeteren. Scherp gereedschap vermindert het kleverige gedrag van zinklegeringen, wat resulteert in betere verspaningsprestaties.
Snijparameters
Optimaliseer de snijsnelheden en aanzetten om een balans te vinden tussen materiaalverwijdering, standtijd en oppervlaktekwaliteit. Bewerkingen moeten worden uitgevoerd met optimale snijsnelheden en voedingen om overmatige slijtage van gereedschap en materiaalbreuk te minimaliseren.
Koeling en smering
Gebruik vloedkoeling of nevelsmering om warmte goed af te voeren en thermische verweking te voorkomen. Gespecialiseerde bewerkingstechnieken, zoals vloedkoeling, worden vaak gebruikt om de warmteontwikkeling onder controle te houden en verweking van materiaal tijdens het bewerken te voorkomen.
Chipbeheer
Zorg voor een effectieve spaanafvoer om hersnijden en daaropvolgende oppervlakteschade te voorkomen. De juiste gereedschapsselectie en snijparameters zijn nodig om kleverig gedrag te verminderen en een soepel bewerkingsproces te garanderen.
Afwerking van oppervlakken
Overweeg het gebruik van oppervlaktebehandelingen na machinale bewerking om de corrosiebestendigheid en esthetiek te verbeteren. Galvaniseren, poedercoaten en anodiseren zijn allemaal opties die hun eigen voordelen hebben.
Veiligheidsmaatregelen
Zorg voor de juiste veiligheidsmaatregelen, zoals ventilatiesystemen en persoonlijke beschermingsmiddelen, om de blootstelling aan vervuiling in de lucht te verminderen. Om de werkplek en de wereld veilig te houden, moet machineafval zorgvuldig worden verwerkt en weggegooid. De juiste training krijgen in het gebruik van gevaarlijke stoffen is ook belangrijk om de risico’s op het werk te verlagen.
Wat zijn de toepassingen van zinkbewerking?
Zinkbewerking is belangrijk in veel sectoren omdat het onderdelen produceert die duurzaam, nauwkeurig en kosteneffectief zijn. Zink en zinklegeringen hebben unieke eigenschappen die ze nuttig maken voor verschillende toepassingen.
Automobielindustrie
Zinklegeringen worden in de auto-industrie gebruikt om onderdelen te maken zoals brandstofsystemen, beugels, tandwielen, hendels, sloten en klemmen. Hun sterke sterkte-gewichtsverhouding en corrosiebestendigheid maken ze perfect voor deze toepassingen.
Elektronica en elektrische onderdelen
Het superieure geleidingsvermogen van zink maakt het ideaal voor verbindingen, behuizingen, schakelaars, koellichamen en PCB-schilden. Het vermogen om te worden bewerkt tot exacte geometrieën zorgt voor consistente prestaties in elektrische apparatuur.
Ruimtevaartindustrie
Zinklegeringen worden gebruikt in luchtvaarttoepassingen waar grote sterkte en nauwkeurigheid vereist zijn. Hun bewerkbaarheid maakt de productie mogelijk van ingewikkelde onderdelen die nodig zijn voor luchtvaartsystemen.
Medische apparaten
Zink is biocompatibel en machinaal te bewerken, waardoor het uitstekend geschikt is voor medische onderdelen zoals chirurgisch gereedschap en diagnoseapparatuur. De corrosiebestendigheid garandeert duurzaamheid en betrouwbaarheid in medische omgevingen.
Consumptiegoederen
Zinklegeringen worden gebruikt bij de productie van ijzerwaren, siervoorwerpen en huishoudelijke apparaten. Hun vermogen om gecompliceerde vormen te maken maakt zowel mooie als praktische producten mogelijk.
Conclusie
Zinkbewerking biedt een hoge nauwkeurigheid, aanpasbaarheid en efficiëntie, waardoor het onmisbaar is in sectoren als de auto-industrie, lucht- en ruimtevaart, elektronica en geneeskunde. De kwaliteiten van zink, zoals corrosiebestendigheid en bewerkbaarheid, maken het mogelijk om onderdelen van hoge kwaliteit te produceren tegen lage kosten. Zink levert duurzame, nuttige en visueel mooie producten voor een breed scala aan industriële toepassingen door gebruik te maken van de beste praktijken en afwerkingstechnieken.
Werk samen met onze CNC-verspaningsspecialisten om zinkonderdelen van hoge kwaliteit te maken die voldoen aan uw specificaties. Van prototype tot productie, wij garanderen hoge kwaliteit en betrouwbaarheid. Neem nu contact met ons op voor een persoonlijke offerte!
