Le moulage sous pression est souvent classé en fonction de la chaleur et de la pression nécessaires pour injecter le métal en fusion dans le moule de moulage sous pression. Cependant, le processus de fabrication des pièces est également catégorisable en fonction du type de matériau, et le moulage sous pression en zinc est le plus courant en termes de résistance des pièces. Cet article parle du moulage sous pression à l'aide de zinc, de son application et de sa comparaison avec d'autres matériaux.
Qu'est-ce que le Moulage sous pression en zinc?
Le moulage sous pression du zinc est un processus qui consiste à faire fondre des alliages de zinc (d'où le nom de moulage sous pression en alliage de zinc) et à l'injecter dans un moule déjà préparé. moulage sous pression.
Les alliages de zinc sont applicables dans la fabrication de pièces en raison de leur ductilité, de leur résistance aux chocs et de leur faible point de fusion. De plus, le processus de coulée se produit sous une chaleur plus faible en raison du faible point de fusion du matériau. D'où le nom de "procédé de moulage sous pression à chambre chaude".
De plus, le fait d'être un procédé à chambre chaude favorise également la longévité de la matrice, le temps nécessaire avant le réoutillage et la réduction des coûts par rapport à d'autres matériaux compatibles avec le moulage sous pression.
Étapes de la Processus de moulage sous pression de zinc
Généralement, le moulage sous pression en alliage de zinc est un procédé de moulage sous pression à chambre chaude. Bien qu'il y ait des modifications dans le processus en fonction de la taille des pièces et des types de machines, il existe également un mécanisme général, comme indiqué ci-dessous :
Étape #1 : Préparation de la matrice
Nettoyez le moule moulé sous pression pour éliminer les impuretés. Ensuite, lubrifiez la matrice pour une meilleure éjection de la pièce moulée après refroidissement. Terminez la première étape en serrant la matrice à haute pression.
Étape #2 : Injection
Faites fondre l'alliage de zinc et versez-le dans la chambre de tir de la machine d'injection. Notez que la chambre de tir sera chaude, car la coulée de zinc est une coulée sous pression à chambre chaude. Ensuite, injectez le matériau de zinc fondu dans le moule moulé sous pression à haute pression.
Étape #3 : Refroidissement et éjection
Laisser le zinc refroidir dans le moule moulé sous pression pour prendre la forme du moule. Desserrez le moule pour éjecter le moulage de zinc solide hors de la matrice.
Remarque : Assurez-vous que le moulage refroidit et se solidifie avant l'éjection.
Étape #4 : Tailler
Parallèlement à d'autres processus de finition, le rognage implique l'élimination des métaux en excès qui se produisent en raison de défauts de moulage sous pression. Le rognage peut être réalisé à l'aide d'une matrice de rognage, d'une scie ou d'autres procédures.
Remarque : la fonte de zinc découpée est recyclable et réutilisable.
Alliages de zinc pour le moulage sous pression
Il existe plusieurs alliages de zinc pour le moulage sous pression. Chacun a des propriétés uniques. Par exemple, le Zamak 3 est l'alliage de zinc courant pour le moulage sous pression en raison de sa superbe stabilité dimensionnelle et d'un équilibre entre les propriétés physiques et mécaniques. Un résumé de l'alliage de zinc adapté au moulage sous pression comprend :
Zamak 2
Zamak 2/Zinc Alloy 2/Kirksite est l'alliage le plus solide et le plus dur de la famille Zamak. En conséquence, il est applicable dans les pièces moulées qui nécessitent une intégrité structurelle élevée. De ce fait, ce sont des matériaux courants dans les secteurs automobile et mécanique.
Zamak 3
Zamak 3/Zinc Alloy 3 est un alliage de zinc populaire avec une stabilité dimensionnelle et une coulabilité exceptionnelles. Outre ses propriétés physiques et mécaniques, il est compatible avec plusieurs options de finition, notamment la peinture, les traitements au chromate et le placage.
Zamak 7
Zamak 7/Zinc Alloy 7 est un Zamak 3 modifié avec une teneur en magnésium et des impuretés inférieures à celles des autres membres de la famille Zamak. En raison de son constituant, le Zamak 7 est applicable dans la fabrication de pièces nécessitant une coulabilité et une finition de surface élevées. En dehors de cela, il est très ductile.
ZA 8
Le ZA-8 est un alliage zinc-aluminium connu pour sa haute teneur en aluminium par rapport aux membres de la famille Zamak. Contrairement aux autres alliages ZA, le ZA-8 est compatible avec le moulage sous pression à chambre chaude.
ACuZinc5
ACuZinc5 est connu pour sa dureté, son pouvoir lubrifiant et sa résistance au fluage. General Motors l'a étudié et développé, et il est applicable dans la fabrication de pièces nécessitant une intégrité structurelle élevée et utilisées dans des conditions chaudes.
EZAC
EZAC est un autre alliage de zinc compatible avec le moulage sous pression à chambre chaude. Il a une résistance au fluage supérieure, une dureté élevée et une limite d'élasticité élevée.
ZA 27 – Zinc Aluminium
Le ZA-27, de par son numéro, contient 27% d'aluminium. Par conséquent, il contient un niveau d'aluminium plus élevé que la famille Zamak. En raison de la teneur en aluminium, il est plus léger, solide et durable. Par conséquent, il est également applicable à la fabrication de pièces avec une intégrité structurelle.
Chez RapidDirect, nous avons plusieurs alliages de zinc pour la coulée et une compréhension approfondie de leur utilisation. Ainsi, nous pouvons vous conseiller sur le matériel adapté à votre projet.
Avantages de Moulage sous pression en zinc
Bien que le moulage sous pression soit compatible avec plusieurs matériaux, le moulage sous pression en alliage de zinc est populaire en raison de ses propriétés mécaniques. Par exemple, il est solide, résistant, ferme et économique par rapport aux autres alliages. Voici quelques avantages du processus.
Montage facile
Comme tout autre processus de moulage sous pression, la pièce entière est coulée en une seule pièce. Par conséquent, l'assemblage réduit.
Haute précision avec paroi mince
Les alliages de zinc sont solides par rapport aux autres alliages compatibles avec le moulage sous pression. En conséquence, une optimisation de la conception nécessitant une réduction de l'épaisseur de paroi peut être mise en place. Comparé à des matériaux tels que l'aluminium, le zinc peut encore dégager une intégrité structurelle dans un tel cas. En dehors de cela, une utilisation réduite des matériaux réduit le coût du moulage sous pression.
Meilleures propriétés mécaniques
Les alliages de zinc ont un avantage sur l'aluminium et le magnésium sur la base de propriétés mécaniques telles que la résistance et la durabilité. Cela améliore encore leur utilisation dans des pièces nécessitant des matériaux à haute résistance. Les autres propriétés mécaniques comprennent la résistance à la corrosion, la fermeté et la ténacité.
Couler des géométries complexes
Les excellentes propriétés de roulement et d'usure du zinc le rendent apte à servir de coussinets pour les structures en mouvement. De plus, il convient à la fabrication de pièces aux géométries complexes en raison de sa capacité à former des joints avec d'autres matériaux.
Durée de vie plus longue de l'outil
Le moule utilisé dans le moulage sous pression du zinc peut durer environ dix fois moulage sous pression en aluminium moule en raison du point de fusion moins abrasif et inférieur de l'alliage de zinc. En conséquence, il y a une réduction des dommages aux moules et une prolongation de la longévité de l'outil. De plus, cela réduit le coût de l'outillage par rapport à d'autres matériaux.
Production plus rapide
Les alliages de zinc ont un point de fusion bas et nécessitent un processus de moulage sous pression à chambre chaude qui se produit lors d'une injection à haute pression. Cela augmentera le taux de cycle plus que d'autres matériaux, tels que l'aluminium (le moulage sous pression en alliage de zinc a un taux de cycle supérieur de 150 à 200 % à celui de l'aluminium).
Dans le moulage sous pression du zinc, l'injection du zinc dans le moule est directe. Ceci est différent du moulage sous pression de l'aluminium, qui nécessite de faire fondre l'aluminium dans un récipient externe avant que l'injection ne se produise. De plus, la coulée a un taux de solidification élevé qui améliore encore le nombre de pièces produites et réduit le coût de la coulée.
Diverses options de finition
Il existe plusieurs options de finition adaptées aux matériaux de moulage sous pression. Les options de finition courantes pour le matériau sont incluses.
- Le placage convient pour améliorer les attributs fonctionnels et esthétiques du zinc moulé sous pression. L'amélioration fonctionnelle peut être une augmentation de la résistance à la corrosion et de la durabilité.
- Les revêtements en poudre pour le zinc moulé sous pression sont plus à des fins esthétiques en raison de la large gamme de couleurs disponibles. En plus de cela, il produit une finition de surface durable et uniforme sur les pièces moulées.
- La peinture sert des attributs fonctionnels et esthétiques. Comme le revêtement en poudre, ils sont principalement utilisés pour leur couleur fonctionnelle en raison des différentes couleurs disponibles. Cependant, la peinture nécessite un temps plus court et des coûts de production inférieurs, contrairement au revêtement en poudre.
D'autres options de finition adaptées au travail avec des moulages de zinc comprennent la galvanoplastie, le placage mécanique et l'anodisation. Chacun a des attributs uniques qui déterminent l'application de la pièce finie.
Inconvénients de Moulage sous pression en zinc
Bien qu'il présente des avantages basés sur sa résistance et sa durabilité, le moulage sous pression en alliage de zinc présente également des inconvénients. Voici quelques inconvénients du matériau.
Est sujet aux défauts
Le processus a une vitesse de remplissage élevée et un refroidissement rapide. De ce fait, la décharge gazeuse peut être tardive, entraînant des défauts tels que des pores. De plus, des défauts tels que des pores et des cloques réduisent la qualité du moulage sous pression. En dehors de cela, ces pièces moulées ne doivent pas subir de traitement thermique car cela peut entraîner des dommages.
Pièces lourdes
Le zinc moulé sous pression est plus solide mais plus lourd que des matériaux tels que l'aluminium. Par conséquent, ils ne conviennent pas à la fabrication de pièces où la légèreté est importante. Cela se voit dans la moindre utilisation du procédé dans l'industrie aérospatiale.
Ne convient pas à la production en petits lots
Le moulage sous pression a un coût d'investissement initial élevé. En conséquence, ils sont principalement applicables dans la production de masse de pièces. En raison du haut coût de moulage sous pression, ils ne sont pas rentables pour la production en petites séries.
Applications de Zinc moulé sous pression Pièces
Les pièces moulées sous pression en zinc sont applicables dans plusieurs industries. Par exemple, dans l'industrie automobile, ils sont préférés dans la fabrication de composants d'intérieur et de moteur en raison de leur résistance. Voici quelques applications des pièces moulées sous pression en zinc :
Industrie automobile
Les pièces moulées en zinc sont applicables dans la fabrication de plusieurs composants intérieurs de l'industrie automobile. Le matériau a une préférence plus élevée que l'aluminium en raison de sa résistance. Exemples de coulée d'alliage de zinc automobile comprennent les roulements, la direction et les pièces de frein.
Remarque : L'alliage de zinc Zamak 2 est l'alliage de zinc préféré en raison de sa dureté et de sa résistance.
Vitrines et Écrans Numériques
La coulée d'alliage de zinc est également applicable à la fabrication de composants utilisés dans la fabrication de pièces électroniques telles que des régulateurs d'énergie, des interrupteurs à bascule, des horloges murales et des résistances à boîtier en céramique. Ici, la stabilité dimensionnelle entre en jeu. Par conséquent, l'alliage Zamak 3 est le plus approprié pour la fabrication de pièces électroniques.
Electroménager
La coulée de zinc convient à la fabrication d'appareils électroménagers tels que des ceintures, des inserts de meubles, des porte-clés, des boucles de chaussures, des serrures de porte et des poignées. Ici, sa résistance et sa stabilité dimensionnelle améliorent son utilisation dans les appareils électroménagers.
Secteur mécanique
La coulée d'alliages de zinc trouve également une application dans la fabrication de pièces de moteurs utilisés dans le secteur mécanique. Ici, des propriétés telles que la résistance au fluage et la dureté entrent en jeu. Par conséquent, le matériau est plus approprié que des matériaux tels que l'aluminium.
Conclusion
Le moulage sous pression en alliage de zinc est la méthode de moulage la plus courante pour fabriquer des pièces solides et durables. Si vous avez besoin de pièces en zinc coulé, il est nécessaire de comprendre le processus de moulage sous pression, dont cet article a été discuté en détail, et de sous-traiter à des services de moulage sous pression performants.
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Questions fréquentes
Le zinc moulé sous pression est plus résistant que la plupart des alliages non ferreux couramment utilisés dans le moulage sous pression. Par exemple, les alliages de zinc moulé sous pression ont une limite d'élasticité d'environ 2.5 fois supérieure à celle des alliages d'aluminium moulé sous pression.
La fonte de zinc a une résistance élevée à la corrosion. En conséquence, la pièce moulée en zinc ne rouillera pas même lorsqu'elle est utilisée dans des environnements corrosifs.
Non, il est difficile de souder du zinc moulé sous pression en raison de leur faible point de fusion. Cependant, l'utilisation de matériaux tels que le Super Alloy 1 rendra possible le soudage de la pièce moulée sous pression.
