Lors de la conception de composants et de la sélection du bon matériau, la plupart des ingénieurs se concentrent fortement sur le poids du matériau, c'est pourquoi le zinc est souvent négligé en ce qui concerne les applications de moulage sous pression léger. De nombreuses applications nécessitent que les pièces soient plus légères—surtout dans les applications automobiles et d'appareils portables—donc les ingénieurs choisissent l'aluminium ou le magnésium alors qu'en réalité, le zinc pourrait être un choix plus économique. À première vue, on pourrait supposer qu'il n'y a pas de place pour le zinc dans les applications légères, mais si l'on considère l'ensemble du processus de moulage sous pression, les avantages peuvent-ils l'emporter sur les inconvénients en ce qui concerne les composants légers en zinc?
Capacité de moulage
Le zinc est l'alliage le plus fluide de tous ; il n'est pas surprenant que les fabricants de moulage sous pression aiment travailler avec. Ce que la plupart des ingénieurs ne réalisent pas, c'est qu'en raison de la plus grande fluidité du zinc, les pièces moulées peuvent être fabriquées plus fines, plus intriquées et plus complexes, éliminant ainsi le besoin d'opérations secondaires qui sont presque toujours nécessaires pour les alliages d'aluminium et de magnésium. Avec moins de matériau utilisé dans les applications à paroi mince, les pièces deviennent automatiquement plus légères, ce qui crée des économies de coûts de matériaux et d'énergie—lors de la fusion et du recyclage.
Durée de vie du moule prolongée
Un des plus grands coûts initiaux dans le moulage sous pression est l'investissement dans des outillages de qualité. Les outils utilisés dans le processus de moulage sous pression sont généralement en acier traité thermiquement. Le coût des outillages varie en fonction de la taille et de la complexité du composant ainsi que du type d'outillage—conventionnel ou multi-glissière. En raison de la basse température de fusion de l'alliage de moulage sous pression en zinc, les moules pour les pièces en zinc peuvent durer jusqu'à 10 fois plus longtemps que les moules utilisés pour l'aluminium et environ cinq fois plus longtemps que les moules utilisés pour le magnésium. Lors de la conception de composants complexes en forte quantité, le zinc
Temps de cycle
Lors du processus de moulage sous pression, le métal en fusion est injecté dans le moule pour créer la pièce. Lorsque le métal se solidifie, le composant est ensuite éjecté de l'outil. Le temps de refroidissement dans l'outil varie en fonction de l'alliage et de la taille de la pièce et est souvent dicté par la taille du système de canaux. Le zinc utilise le processus de moulage sous pression en chambre chaude, qui produit quatre à cinq coups par minute. L'aluminium est un alliage de moulage sous pression en chambre froide ne produisant que deux à trois coups par minute. Étant donné que le temps de cycle peut déterminer jusqu'à 60 % du coût final de la pièce, utiliser un alliage de moulage sous pression en zinc pourrait offrir des économies supplémentaires.
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Propriétés mécaniques
Les alliages de zinc standard sont plus forts que les alliages d'aluminium et de magnésium à température ambiante. La résistance est inhérente à l'alliage lui-même et ne nécessite pas de traitement secondaire comme la plupart des alliages d'aluminium—ce qui permet d'économiser sur le coût global par pièce.
EZAC est un alliage proposé par Dynacast qui est plus fort et plus dur que tout autre alliage de moulage sous pression. Il est environ 2,5 fois plus fort (résistance à la traction) et 1,5 fois plus dur (Brinell) que l'alliage d'aluminium de moulage sous pression le plus courant, A380. Avec ses caractéristiques en zinc, EZAC est une excellente option pour ceux qui recherchent un alliage à haute résistance et résistant au fluage.
Matériau | Alliage | Résistance à la traction (0,2 %) | Dureté |
PSI X 10^3 | Brinell (HB) | ||
Zinc | Zamak 3 | 32 | 82 |
Zinc | EZAC | 57 | 120 |
Aluminium | A380 | 23 | 80 |
Magnésium | AZ91D | 23 | 63 |
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