Vorteile des Zinkdruckgusses

Bei der Konstruktion von Komponenten und der Auswahl des richtigen Werkstoffs konzentrieren sich die meisten Ingenieure stark auf das Gewicht des Materials. Deshalb wird Zink bei Anwendungen für den Leichtbau im Druckguss häufig übersehen. Viele Anwendungen erfordern leichtere Teile – insbesondere in der Automobilindustrie und bei Handgeräten – weshalb Ingenieure Aluminium oder Magnesium wählen, obwohl Zink die wirtschaftlichere Wahl sein könnte. Auf den ersten Blick könnte man annehmen, dass Zink in Leichtbauanwendungen keinen Platz hat. Betrachtet man jedoch den gesamten Druckgussprozess, können bei leichten Zinkkomponenten die Vorteile die Nachteile überwiegen?

Gießbarkeit

Zink weist unter allen Legierungen die höchste Fließfähigkeit auf; es ist kein Wunder, dass Druckgusshersteller gerne damit arbeiten. Was den meisten Ingenieuren nicht bewusst ist: Aufgrund der höheren Fließfähigkeit von Zink können Druckgussteile dünnwandiger, filigraner und komplexer hergestellt werden. Dadurch entfallen sekundäre Bearbeitungen, die bei Aluminium- und Magnesiumlegierungen fast immer erforderlich sind. Da bei dünnwandigen Anwendungen weniger Material eingesetzt wird, werden die Teile automatisch leichter. Dies führt zu Einsparungen bei Materialkosten und Energie – beim Schmelzen und Recycling.

Verlängerte Standzeit der Druckgussformen

Eine der größten Anfangsinvestitionen im Druckguss ist die Investition in hochwertige Werkzeuge. Die im Druckgussprozess verwendeten Werkzeuge bestehen in der Regel aus wärmebehandeltem Stahl. Die Werkzeugkosten variieren je nach Größe und Komplexität der Komponente sowie nach Werkzeugtyp – konventionell oder Mehrschieber. Aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur von Zinkdruckgusslegierungen können Druckgussformen für Zinkteile bis zu 10-mal länger halten als Formen für Aluminium und etwa 5-mal länger als Formen für Magnesium. Bei der Konstruktion komplexer Komponenten für hohe Stückzahlen ist Zink

Zykluszeit

Im Druckgussprozess wird geschmolzenes Metall in die Druckgussform eingespritzt, um das Teil herzustellen. Nach dem Erstarren des Metalls wird die Komponente aus dem Werkzeug ausgeworfen. Die Kühlzeit im Werkzeug variiert je nach Legierung und Teilegröße und wird häufig durch die Größe des Angusskanalsystems bestimmt. Zink wird im Warmkammerdruckguss verarbeitet, der vier bis fünf Schüsse pro Minute ermöglicht. Aluminium wird ausschließlich im Kaltkammerdruckguss verarbeitet und erreicht nur zwei bis drei Schüsse pro Minute. Da die Zykluszeit bis zu 60 Prozent der endgültigen Teilekosten bestimmen kann, kann der Einsatz einer Zinkdruckgusslegierung zusätzliche Einsparungen bieten.

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Mechanische Eigenschaften

Standard-Zinklegierungen sind bei Raumtemperatur fester als Aluminium- und Magnesiumlegierungen. Die Festigkeit ist der Legierung selbst eigen und erfordert keine sekundäre Bearbeitung wie bei den meisten Aluminiumlegierungen – dies senkt die Gesamtkosten pro Teil.

EZAC ist eine von Dynacast angebotene Legierung, die fester und härter ist als jede andere Druckgusslegierung. Sie ist etwa 2.5-mal fester (Streckgrenze) und 1.5-mal härter (Brinell) als die gängigste Aluminiumdruckgusslegierung A380. Aufgrund seiner Zinkeigenschaften ist EZAC eine ausgezeichnete Option für alle, die eine hochfeste, kriechbeständige Legierung suchen.

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