Что такое цинк?
Цинк, обозначаемый символом Zn и имеющий атомный номер 30, — это голубовато-серебристый металл, отличающийся своей универсальностью и важностью в самых разных отраслях. Его особые качества делают его важным в широком спектре применений, от предотвращения коррозии до производства сплавов.
Какова обрабатываемость цинковых сплавов?
Поведение гумми
Цинковые сплавы имеют склонность к налипанию на режущий инструмент, что приводит к образованию наростов на кромках и сокращению срока службы инструмента. Такое «липкое» поведение вызвано склонностью материала к налипанию на режущий инструмент, что приводит к образованию наростов на кромках и сокращению срока службы инструмента. Для уменьшения налипания и обеспечения плавности процесса обработки требуется правильный выбор инструмента и параметров резания.
Низкая температура плавления.
Цинковые сплавы, температура плавления которых обычно составляет от 380 до 420 °C, склонны к термическому размягчению при механической обработке. Чтобы справиться с накоплением тепла и избежать размягчения материала во время фрезерования, обычно применяются специализированные методы обработки, такие как охлаждение наливом.
Хрупкость
Несмотря на отличную обрабатываемость, цинковые сплавы склонны к хрупкости при высоких скоростях обработки и подаче. Операции обработки должны выполняться при оптимальных скоростях резания и подаче, чтобы свести к минимуму чрезмерный износ инструмента и разрушение материала. Кроме того, использование режущих инструментов с правильной формой и твердостью кромок поможет снизить вероятность возникновения хрупкости в процессе обработки.
Соображения по безопасности.
При резке и шлифовке цинковых сплавов могут выделяться микроскопические частицы и дым, что делает их токсичными для машин. Используйте вентиляционные системы и СИЗ, чтобы избежать воздействия загрязняющих веществ в воздухе. Поддержание чистоты и безопасности на рабочем месте требует правильной утилизации отходов обработки.
Какие типы цинковых сплавов используются для обработки?
Zamak Alloys
Сплавы Zamak — самые популярные цинковые сплавы, используемые в механической обработке. Обычно они изготавливаются из цинка, алюминия, магния и меди. Основные марки включают:
- Zamak 3: Этот сплав содержит около 4% алюминия и обладает выдающимися физико-механическими свойствами, что делает его идеальным для точной обработки. Он часто используется в Северной Америке для изготовления автомобильных компонентов и корпусов миниатюрных электродвигателей.
- Zamak 5: Благодаря большей концентрации меди, чем в Zamak 3, Zamak 5 обеспечивает большую прочность и твердость. В Европе его предпочитают использовать в тех случаях, когда требуется высокая прочность на разрыв.
- Zamak 12: Этот сплав имеет особый состав, благодаря которому достигаются уникальные механические качества, идеально подходящие для определенных областей применения.
ZA Alloys
Сплавы ZA содержат больше алюминия (до 28%), чем сплавы Zamak. Они отличаются долговечностью и стойкостью к ползучести, что делает их идеальными для высокопроизводительных применений. Примерами являются:
- ZA-8 обладает высокими механическими свойствами и часто используется в операциях литья под давлением.
- Легкая и прочная ZA-27 идеально подходит для литья под давлением в холодной камере.
EZAC
EZAC — это специализированный цинковый сплав, включающий алюминий и медь. Он известен своей замечательной прочностью, твердостью и характеристиками ползучести, что делает его идеальным для литья под давлением благодаря низкой температуре плавления и высокой текучести.
Цинково-медные сплавы.
Эти сплавы улучшают механические свойства цинка за счет введения меди, которая Эти сплавы улучшают механические свойства цинка за счет введения меди, повышая прочность и коррозионную стойкость. Они особенно ценны в электротехнике благодаря высокой электропроводности.
Каковы различные методы обработки цинковых сплавов?
Цинковые сплавы регулярно подвергаются механической обработке с использованием различных процессов, учитывающих их специфические характеристики и применение. Каждый метод обработки имеет свои преимущества и подходит для различных компонентов из цинковых сплавов. Вот основные процессы обработки цинковых сплавов.
Поворот
Токарная обработка — это базовая операция, которая позволяет формировать цилиндрические заготовки из цинка на токарных станках. Такой подход очень удобен для создания деталей с вращательной симметрией. Современные токарные станки с ЧПУ повышают точность и позволяют выполнять такие сложные операции, как токарно-фрезерная обработка, которая позволяет обрабатывать сложные детали в изделии.
Мельница
Фрезерование — один из самых гибких процессов обработки цинковых сплавов. Она подразумевает удаление материала с заготовки с помощью вращающихся режущих инструментов, что позволяет изготавливать разнообразные формы, включая неправильные и призматические узоры. Машинисты могут добиться высокой точности и сложной геометрии, используя такие передовые возможности, как 5-осевое фрезерование с ЧПУ.
Вибрация
Сверление — это типичная процедура получения отверстий в металлических деталях. В этом методе используются сверла со спиральными канавками для создания отверстий определенных размеров и глубины. Чтобы избежать накопления тепла во время сверления, которое может привести к размягчению материала, используйте проточное охлаждение и острые сверла. Такая процедура гарантирует эффективное удаление стружки при минимальном износе инструмента.
Кастинг смерти
Литье под давлением — это высокоэффективный метод производства для создания сложных цинковых деталей со строгими допусками. Расплавленный цинковый сплав закачивается в форму под высоким давлением, что приводит к быстрому застыванию и высокой производительности. Литье под давлением очень полезно для массового производства, поскольку позволяет получать сложные формы с минимальными потерями материала.
Электроразрядная обработка (EDM).
EDM — это специализированная технология для обработки твердых материалов или сложных геометрических форм, которые трудно получить с помощью обычных технологий. Она подразумевает использование электрических разрядов для удаления материала с заготовки. Хотя электроэрозионная обработка цинковых сплавов применяется реже, чем другие технологии, она может быть использована при необходимости точной обработки тонких деталей.
Какие варианты обработки поверхности цинковых деталей?
Улучшение качества поверхности цинковых деталей имеет решающее значение для улучшения их внешнего вида, коррозионной стойкости и общих эксплуатационных характеристик. Существует несколько различных процедур финишной обработки, каждая из которых имеет свои преимущества.
Электрогальваническое покрытие
Гальваника — это техника нанесения металлического слоя на цинковый предмет с помощью электрохимического метода. К распространенным методам нанесения гальванических покрытий относятся:
- <Никелевое покрытие создает прочную, износостойкую поверхность с блестящим, привлекательным внешним видом. Оно также повышает коррозионную стойкость.
- Хромовое покрытие имеет блестящий, зеркальный вид и высокую прочность, что делает его идеальным как для декоративных, так и для утилитарных целей.
Хроматное конверсионное покрытие
В результате химического процесса поверхность цинка пассивируется, что создает защищенный слой, который делает его более устойчивым к ржавчине и помогает краске держаться. Он бывает разных цветов, например прозрачный, желтый и черный, немного защищает от ржавчины и является хорошей основой для последующей покраски. (WIKI)
Порошковое покрытие
Порошковая окраска предполагает электростатическое нанесение сухого порошка на цинковое изделие, а затем его отверждение под воздействием тепла для получения долговечного и равномерного покрытия. Этот процесс обеспечивает исключительную защиту от коррозии, широкое разнообразие цветовых решений и более толстое покрытие, чем обычное.
Анодирование
Анодирование, хотя и менее распространенное для цинка, может использоваться для повышения твердости и износостойкости поверхности. Этот метод подразумевает формирование на поверхности цинка оксидного слоя, который может быть окрашен для получения различных оттенков. (Википедия)
Механическая полировка.
Механическая полировка — это процесс выравнивания поверхности цинка с помощью абразивных материалов для создания отражающего, визуально привлекательного качества. Эта техника часто используется для подготовки поверхности к последующей обработке или для улучшения ее внешнего вида.
Покрытие из цинковых чешуек
Покрытия из цинковых хлопьев — это покрытия, наносимые неэлектролитическим способом, которые обеспечивают превосходную коррозионную стойкость. Они состоят из чешуек цинка и алюминия, связанных между собой неорганической матрицей, в результате чего образуется тонкий, однородный слой с высокой коррозионной стойкостью.(Википедия)
Экспертные методы обработки цинковых сплавов.
Чтобы достичь наилучших результатов при обработке цинковых сплавов, необходимо тщательно изучить характеристики материала, а также применять определенные передовые методы. Вот важные требования для качественной обработки цинковых сплавов.
Выбор материала
Выберите подходящий цинковый сплав в зависимости от технических характеристик. Например, сплав Zamak 3 отличается высокой литейной прочностью и стабильностью размеров, что делает его идеальным для сложных деталей. В отличие от него, сплав ZA-27 обладает большей прочностью и отлично подходит для тяжелых условий эксплуатации.
Инструменты
Используйте острые режущие инструменты из твердого сплава или быстрорежущей стали (HSS), чтобы уменьшить налипание материала и повысить качество обработки поверхности. Острые инструменты уменьшают налипание цинковых сплавов, что приводит к улучшению качества обработки.
Параметры сокращения
Оптимизируйте скорость резания и подачу, чтобы найти баланс между скоростью съема материала, стойкостью инструмента и качеством поверхности. Операции обработки должны выполняться при оптимальных скоростях резания и подачах, чтобы свести к минимуму чрезмерный износ инструмента и разрушение материала.
Охлаждение и смазка.
Для правильного отвода тепла и предотвращения термического размягчения используйте заливочное охлаждение или туманную смазку. Специализированные методы обработки, такие как охлаждение заливом, часто используются для управления накоплением тепла и предотвращения размягчения материала во время обработки.
Управление чипами
Обеспечьте эффективный отвод стружки, чтобы избежать повторного резания и последующего повреждения поверхности. Правильный выбор инструмента и параметров резания необходим для уменьшения налипания и обеспечения плавности процесса обработки.
Обработка поверхности
Для повышения коррозионной стойкости и улучшения эстетики рассмотрите возможность использования обработки поверхности после обработки. Гальваническое покрытие, порошковая окраска и анодирование — все эти варианты имеют свои преимущества.
Меры безопасности
Применяйте необходимые меры безопасности, такие как системы вентиляции и средства индивидуальной защиты, чтобы снизить воздействие загрязняющих веществ в воздухе. Чтобы сохранить рабочее место и мир в безопасности, отходы машин необходимо тщательно перерабатывать и выбрасывать. Получение правильного обучения по использованию опасных грузов также важно для снижения рисков на работе.
Каковы области применения обработки цинком?
Обработка цинка важна во многих отраслях, поскольку позволяет получать долговечные, точные и экономически эффективные детали. Цинк и его сплавы обладают уникальными качествами, которые делают их полезными для различных областей применения.
Автомобильная промышленность
Цинковые сплавы используются в автомобильной промышленности для создания таких компонентов, как топливные системы, кронштейны, шестерни, рычаги, замки и зажимы. Благодаря высокому соотношению прочности и веса и устойчивости к коррозии они идеально подходят для этих целей.
Электроника и электрические компоненты.
Превосходная электропроводность цинка делает его идеальным для изготовления соединений, корпусов, переключателей, радиаторов и экранов печатных плат. Его способность обрабатываться до точной геометрии обеспечивает стабильную работу электрооборудования.
Аэрокосмическая промышленность
Цинковые сплавы используются в авиационной промышленности, где требуется высокая прочность и точность. Их обрабатываемость позволяет изготавливать сложные компоненты, необходимые для авиационных систем.
Медицинские приборы.
Цинк биосовместим и поддается обработке, что делает его отличным материалом для медицинских компонентов, таких как хирургические инструменты и диагностическое оборудование. Его коррозионная стойкость обеспечивает долговечность и надежность в медицинских учреждениях.
Товары народного потребления
Цинковые сплавы используются в производстве фурнитуры, декоративных предметов и бытовой техники. Их способность к обработке сложных форм позволяет создавать как визуально красивые, так и практичные изделия.
Заключение
Обработка цинком обеспечивает высокую точность, адаптивность и эффективность, что делает ее незаменимой в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника и медицина. Его качества, включая коррозионную стойкость и обрабатываемость, позволяют производить высококачественные компоненты по низкой цене. Цинк обеспечивает долговечность, полезность и визуальную красоту изделий для широкого спектра промышленных применений благодаря использованию передовых методов и технологий отделки.
Сотрудничайте с нашими специалистами по механической обработке с ЧПУ, чтобы создать качественные цинковые компоненты, соответствующие вашим спецификациям. От прототипа до производства мы гарантируем высокое качество и надежность. Свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы получить индивидуальное предложение!
