A Fundição Sob Pressão de Liga de Zinco Impulsiona o Desempenho na Manufatura

Na busca pela excelência em desempenho e design inovador, a seleção de materiais desempenha um papel fundamental. Imagine um material que atenda aos requisitos rigorosos de resistência, dureza e versatilidade, ao mesmo tempo em que oferece soluções econômicas para designs complexos. Ligas de zinco surgem como uma escolha ideal, permitindo um desempenho superior e possibilidades ilimitadas.

As ligas de zinco, com suas propriedades de engenharia excepcionais, servem como excelentes alternativas a componentes usinados, estampados, prensados ou soldados. A fundição sob pressão de zinco oferece alta ductilidade, excelente resistência ao impacto e acabamentos de superfície lisos, proporcionando soluções econômicas e eficientes para os fabricantes. O zinco, um elemento natural abundante na crosta terrestre, é extraído em mais de 50 países em todo o mundo. Além das aplicações industriais, o zinco é um suplemento alimentar essencial encontrado em vitaminas, cremes e protetores solares. Este artigo explora as vantagens exclusivas das ligas de zinco na fundição sob pressão.

Zamak, um acrônimo para ligas de zinco, consiste principalmente em zinco, alumínio, magnésio e cobre. A família Zamak possui notável resistência, durabilidade e versatilidade, tornando-a ideal para aplicações de fundição sob pressão. Abaixo estão os principais membros da família de ligas de zinco Zamak:

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

Zamak 3 é a liga de zinco mais utilizada na América do Norte, representando aproximadamente 85% dos componentes fundidos sob pressão. Ele oferece propriedades físicas e mecânicas excepcionais, desempenho de fundição superior e estabilidade dimensional a longo prazo, tornando-o o material preferido para inúmeras aplicações.

Características Principais do Zamak 3:

• Relação resistência-peso elevada: Permite designs leves sem comprometer a resistência.
• Excelente resistência à corrosão: Mantém o desempenho mesmo em ambientes agressivos.
• Estabilidade dimensional a longo prazo: Garante precisão durante o uso prolongado.
• Desempenho geral superior: Destaca-se em diversas aplicações.

Os fabricantes usam comumente o Zamak 3 para produzir fixadores, suportes, componentes elétricos e bens de consumo, garantindo precisão e confiabilidade. Sua versatilidade o torna uma escolha confiável em indústrias que exigem materiais duráveis e leves.

O Zamak 5 incorpora 1% de cobre, aumentando a resistência à tração em aproximadamente 15% e aprimorando a dureza em comparação com o Zamak 3. Embora sacrifique um pouco de alongamento e resistência ao impacto, o Zamak 5 é amplamente utilizado na Europa e representa cerca de 10% das aplicações especializadas nos Estados Unidos.

Os engenheiros costumam selecionar o Zamak 5 para aplicações que exigem maior resistência e dureza, particularmente em ambientes desafiadores.

Zamak 7, a terceira liga de zinco mais popular, reduz o teor de magnésio para melhorar a fluidez e diminuir as temperaturas de fundição.

Os fabricantes normalmente usam o Zamak 7 para hardware decorativo e componentes que exigem deformação significativa durante a montagem.

Atributos Principais do Zamak 7:

• Acabamento de superfície melhorado como fundido: Reduz as necessidades de pós-processamento e diminui os custos de produção.
• Maior eficiência de produção: Velocidades de fundição mais rápidas aumentam a produtividade.
• Maior ductilidade em comparação com outras ligas de zinco: Mais fácil de moldar com riscos reduzidos de rachaduras.

Zamak 2, o antecessor da liga Zamak 3 de uso geral, oferece a maior resistência e dureza entre as ligas de zinco tradicionais.

Vantagens do Zamak 2:

• Aproximadamente 25% maior resistência como fundido do que o Zamak 3.
• 10% mais forte que o Zamak 5.
• Maior dureza do que Zamak 3 e Zamak 5.

Desvantagens do Zamak 2:

• Menor resistência ao impacto.
• Maior alongamento após o envelhecimento, particularmente em temperaturas elevadas.
• Estabilidade dimensional ligeiramente reduzida após o envelhecimento.

ZA-8, uma liga de zinco-alumínio, oferece características superiores de revestimento e acabamento, juntamente com maior resistência, dureza e resistência à fluência. Em comparação com as ligas Zamak tradicionais, o ZA-8 se destaca em aplicações que exigem desempenho em altas temperaturas e acabamentos excepcionais.

EZAC™ representa a mais recente inovação em ligas comerciais de fundição sob pressão de zinco. Pesquisas indicam que o EZAC™ exibe a maior resistência à fluência entre as ligas de fundição sob pressão de zinco, superando o Zamak 5 e o ZA-8. O EZAC™ também possui alta resistência, com resistência ao escoamento (57 ksi) e dureza (102-134 Brinell) comparáveis ao ZA-27.

Com um ponto de fusão mais baixo, o EZAC™ pode ser fundido em máquinas de fundição sob pressão de câmara quente sem os problemas de desgaste associados ao ACuZinc®5.

As ligas de zinco estão entre os materiais mais fáceis de usar na fundição sob pressão, graças ao seu baixo ponto de fusão e excelente fluidez. Essas propriedades permitem detalhes intrincados, paredes finas e superfícies lisas, tornando as ligas de zinco ideais para produzir componentes com tolerâncias apertadas e estabilidade dimensional a longo prazo.

Principais Benefícios da Fundição Sob Pressão de Ligas de Zinco:

1. Durabilidade: A alta resistência ao impacto do zinco garante que os componentes resistam ao uso repetido sem degradação.
2. Custo-Benefício: As ligas de zinco reduzem os custos de material e eliminam a necessidade de usinagem ou acabamento adicional.
3. Versatilidade: Essas ligas são adequadas para várias indústrias, incluindo automotiva, elétrica e bens de consumo.
4. Resistência à Corrosão: O zinco fornece uma barreira natural contra a corrosão, estendendo a vida útil dos componentes em ambientes agressivos.
5. Estabilidade Dimensional: A estabilidade a longo prazo do zinco garante um desempenho consistente, mesmo em aplicações críticas.

• Produção de Alto Volume: As ligas de zinco são ideais para grandes tiragens de produção superiores a 50.000 unidades. O investimento significativo em moldes gera retornos mais rápidos devido à sua vida útil prolongada (até um milhão de ciclos).
• Resistência e Integridade Estrutural: As ligas de zinco oferecem confiabilidade e durabilidade excepcionais para designs que priorizam a resistência.
• Requisitos Estéticos: O zinco é perfeito para componentes que precisam de acabamentos específicos, suportando superfícies brutas, não corrosivas e decorativas, como pintura ou revestimento em pó, bem como revestimentos altamente decorativos.
• Tamanho do Componente: As ligas de zinco acomodam uma ampla gama de tamanhos, desde pequenos parafusos até componentes que medem até 24 polegadas e pesam 8 libras. A densidade do material aumenta o valor percebido e o peso, melhorando a sensação tátil das peças.
• Complexidade e Tolerâncias Apertadas: As ligas de zinco são a escolha certa para designs intrincados ou componentes que exigem tolerâncias precisas, garantindo precisão consistente na fabricação.

As ligas de zinco fundidas sob pressão são materiais de engenharia versáteis, oferecendo uma combinação única de resistência, desempenho e capacidade de fundição econômica. Abaixo estão as principais propriedades que podem potencialmente reduzir os custos dos componentes e melhorar o desempenho do design.

Propriedades Mecânicas

Propriedades Físicas

Composição Química