在設計零組件並選擇合適材料時,大多數工程師會特別著重材料重量,因此在輕量化壓鑄應用中,鋅往往被忽略。許多應用需要較輕的零件,尤其是汽車與手持裝置應用;因此工程師會選擇鋁或鎂,但實際上,鋅可能是更具經濟效益的選擇。乍看之下,鋅似乎不適用於輕量化應用;但若從整體壓鑄製程來看,輕量化鋅零組件的優點是否能超越缺點?
鑄造性
鋅在所有合金中具有最高的流動性;難怪壓鑄製造商喜歡使用它。多數工程師未意識到的是,由於鋅具有較高流動性,壓鑄件可製成更薄、更精密且更複雜的型態,免除鋁和鎂合金幾乎一向需要的二次加工。在薄壁應用中使用較少材料,零件自然會更輕,並可在熔煉與回收時節省材料成本和能源。
延長模具壽命
壓鑄作業中最大的前期成本之一,是投資優質模具。壓鑄製程所用的模具通常由熱處理鋼製成。模具成本取決於零組件的尺寸與複雜度,以及模具類型——傳統或 Multi-Slide。由於鋅壓鑄合金的熔點較低,鋅零件所用的壓鑄模壽命最長可達鋁用壓鑄模的 10 倍,約為鎂用壓鑄模的五倍。在設計高產量、複雜零組件時,鋅
循環時間
在壓鑄製程中,熔融金屬會射入壓鑄模以成形成品。金屬凝固後,零組件便會從模具中頂出。模具中的冷卻時間取決於合金及零件尺寸,且通常受流道系統尺寸影響。鋅採用熱室壓鑄製程,每分鐘可達 4 至 5 次射料。鋁僅能採用冷室壓鑄,每分鐘僅可達 2 至 3 次射料。由於循環時間可占最終零件成本的 60%,使用鋅壓鑄合金可帶來額外節省。
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機械性質
標準鋅合金在室溫下比鋁和鎂合金更強。強度是合金本身固有的特性,無須如大多數鋁合金般進行二次加工,因此可節省整體單件成本。
EZAC 是 Dynacast 提供的合金,比任何其他壓鑄合金更強且更硬。相較於最常見的鋁壓鑄合金 A380,其強度(降伏強度)約為 2.5 倍,硬度(布氏硬度)約為 1.5 倍。憑藉鋅的特性,EZAC 是尋求高強度、抗潛變合金者的理想選擇。
材料 | 合金 | 降伏強度(0.2%) | 硬度 |
PSI X 10^3 | Brinell (HB) | ||
鋅 | Zamak 3 | 32 | 82 |
鋅 | EZAC | 57 | 120 |
鋁 | A380 | 23 | 80 |
鎂 | AZ91D | 23 | 63 |
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Dynacast 在壓鑄產業擁有超過 80 年的經驗。年復一年,我們的工程師團隊持續改善並最佳化鋅壓鑄設備與製程,為全球客戶提供最佳品質的服務。立即聯絡我們的團隊,進一步瞭解我們的壓鑄能力,並讓我們協助您判斷鋅是否適合您的下一個專案。
