การหล่อโลหะผสมสังกะสี OEM
การหล่อแบบฉีดสังกะสีเป็นกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่ซับซ้อนด้วยความแม่นยำและความทนทานที่โดดเด่น ซึ่งแตกต่างจากวิธีการผลิตอื่นๆ การหล่อแบบฉีดช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน รายละเอียดที่ละเอียดอ่อน และพื้นผิวที่เสร็จสิ้นยอดเยี่ยมได้เป็นจำนวนมาก โดยยังคงรักษาความคลาดเคลื่อนให้แคบได้
ในบทความนี้ เราจะมาสำรวจกระบวนการหล่อแบบฉีดสังกะสี และเจาะลึกประโยชน์หลักๆ ของการใช้โลหะผสมสังกะสีในการหล่อแบบฉีด ซึ่งรวมถึงความยืดหยุ่นในการออกแบบชิ้นส่วนที่เพิ่มขึ้น ความคุ้มทุน และประสิทธิภาพเชิงกลที่เหนือกว่า
Zinc Die Casting คืออะไร?
ในการหล่อแบบฉีด โลหะผสมสังกะสีจะถูกหลอมและฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์เหล็กภายใต้แรงดันสูง กระบวนการนี้ทำให้โลหะหลอมเหลวสามารถเติมลงในแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำจุดหลอมเหลวต่ำของสังกะสี(ประมาณ 387-390°C) ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งนี้ หลังจากเย็นตัวลง โลหะจะมีรูปร่างตามแม่พิมพ์อย่างแม่นยำ ช่วยลดความจำเป็นในการแปรรูปเพิ่มเติม
เหตุใดจึงควรเลือกสังกะสีสำหรับการหล่อ?
ข้อดีของการหล่อแบบสังกะสีคือ สังกะสีจะมีความเหลวสูงเมื่อหลอมละลาย ซึ่งหมายความว่าสามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำความแข็งแกร่งและทนต่อแรงกระแทกก็มีคุณสมบัติโดดเด่นเช่นกัน
สังกะสีไม่เหมือนกับโลหะชนิดอื่น เพราะสามารถรักษาความสมบูรณ์เชิงกลไว้ได้ยาวนาน ต้นทุนของสังกะสีค่อนข้างต่ำ ทำให้สังกะสีเป็นวัสดุที่น่าดึงดูดใจสำหรับการผลิต นอกจากนี้ สังกะสียังช่วยให้ผลิตได้เร็วขึ้นเนื่องจากสังกะสีเย็นตัวและแข็งตัวเร็ว
กระบวนการหล่อสังกะสีคืออะไร?
ขั้นตอนแรกของกระบวนการเกี่ยวข้องกับการออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ ซึ่งโดยปกติแล้วจะทำจากเหล็กเกรดสูง แม่พิมพ์เป็นแม่พิมพ์สำหรับชิ้นส่วนที่จะหล่อ ก่อนการหล่อใดๆ แม่พิมพ์จะได้รับการหล่อลื่น ซึ่งช่วยให้ถอดชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วออกได้ง่ายและยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์
จากนั้นสังกะสีหรือโลหะผสมสังกะสีจะถูกหลอมในเตาเผาที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ สังกะสีที่หลอมเหลวจะถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ด้วยแรงดันสูงมากโดยใช้เครื่องหล่อแบบห้องเย็นหรือห้องร้อน
เทคนิคแรงดันสูงนี้รับประกันว่าสังกะสีหลอมเหลวจะเติมเต็มแม้แต่โพรงที่เล็กที่สุดและผลิตชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนและมีรายละเอียดพร้อมความเสถียรของมิติที่ยอดเยี่ยม
เมื่อฉีดสังกะสีที่หลอมละลายแล้ว จะเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วและแข็งตัวภายในโพรงแม่พิมพ์ เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวต่ำ สังกะสีจึงแข็งตัวเร็วกว่าโลหะอื่นๆ หลายชนิด ซึ่งหมายความว่าสามารถถอดชิ้นส่วนออกจากแม่พิมพ์ได้ภายในเวลาเพียง 15 วินาทีถึงไม่กี่นาที ขึ้นอยู่กับขนาดและความซับซ้อนของชิ้นส่วน
หลังจากที่โลหะแข็งตัวและมีความแข็งแรงทางกลเพียงพอแล้ว แม่พิมพ์จะถูกเปิดออก และชิ้นส่วนจะถูกขับออกโดยใช้หมุดดีดออก ชิ้นส่วน (เรียกอีกอย่างว่า “การหล่อ”) จะคงรูปร่างที่แม่นยำของแม่พิมพ์ไว้
การตกแต่งพื้นผิวอาจต้องขัด พ่นทราย ทาสี หรือเคลือบสารป้องกัน เช่น การชุบด้วยไฟฟ้า (เช่น โครเมียม นิกเกิล) ขึ้นอยู่กับความต้องการของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
การเปรียบเทียบสังกะสีกับอลูมิเนียมและแมกนีเซียมในการหล่อแบบฉีด
คุณสมบัติ | สังกะสี | อลูมิเนียม | แมกนีเซียม |
ความหนาแน่น (ก./ซม.) | 6.6 | 2.7 | 1.8 |
จุดหลอมเหลว (°C) | 420 | 660 | 650 |
ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) | 280-330 | 230-260 | 220-240 |
ความแข็งแรงการยืดหยุ่น (MPa) | 210-240 | 150-170 | 130 |
การยืดตัว (%) | 3-6 | 3-6 | 8-13 |
การนำความร้อน | สูง | ยอดเยี่ยม | ดี |
ความต้านทานการกัดกร่อน | ยอดเยี่ยม | ดี | ดี (ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง) |
ความสามารถในการแคสติ้ง | ยอดเยี่ยม | ดี | ดี |
กระบวนการหล่อแบบทั่วไป | ห้องร้อน | ห้องเย็น | ห้องเย็น (หลักๆ) |
อายุการใช้งานของเครื่องมือ | นานขึ้น | สั้นกว่า | ปานกลาง |
ความเร็วในการผลิต | เร็วขึ้น | ปานกลาง | ปานกลาง |
ค่าใช้จ่าย | ต่ำกว่า | ปานกลาง | สูงกว่า |
น้ำหนัก | หนักกว่า | แสงสว่าง | เบาที่สุด |
การใช้งานทั่วไป | ชิ้นส่วนขนาดเล็กและซับซ้อน ส่วนประกอบยานยนต์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ | ยานยนต์ อวกาศ สินค้าอุปโภคบริโภค | ยานยนต์ อวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ |
เมื่อเปรียบเทียบสังกะสีกับโลหะเช่นอลูมิเนียมและแมกนีเซียม จะพบความแตกต่างที่เห็นได้ชัดสังกะสีมีการไหลลื่นดีกว่าทำให้ได้รายละเอียดที่ละเอียดยิ่งขึ้น แม้ว่าอลูมิเนียมจะมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง แต่โลหะผสมสังกะสีมักจะทนทานต่อการสึกหรอได้ดีกว่าแมกนีเซียมอาจมีน้ำหนักเบากว่า แต่สังกะสีมักจะทนทานและแข็งแรงมากกว่า
การหล่อแบบสังกะสีเป็นเลิศในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำของมิติสูง มีแนวโน้มบิดเบี้ยวน้อยกว่าเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีและความสามารถในการชุบหรือตกแต่งได้ง่ายทำให้เป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับการใช้งานต่างๆ
เลือกโลหะผสมสังกะสีสำหรับการหล่อสังกะสีอย่างไร?
เมื่อเป็นเรื่องของการหล่อโลหะด้วยสังกะสี การเลือกโลหะผสมที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ เพราะจะส่งผลต่อความแข็งแรง ความทนทาน และความสะดวกในการผลิต โลหะผสมสังกะสีแต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่ทำให้เหมาะกับการใช้งานต่างๆ
โลหะผสมสังกะสีหล่อแบบทั่วไปมีอะไรบ้าง
มีโลหะผสมสังกะสีทั่วไปหลายชนิดที่ใช้ในการหล่อแบบฉีดโหลด 3เป็นวัสดุที่นิยมใช้กันมากที่สุดเนื่องจากมีเสถียรภาพด้านขนาดที่ดีเยี่ยมและมีคุณสมบัติเชิงกลที่สมดุลดี นอกจากนี้ยังหล่อง่าย จึงเป็นที่นิยมในหมู่ผู้ผลิตโหลด 5มีคุณสมบัติที่คล้ายกัน แต่มีจุดแข็งและความแข็งที่ดีกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการประสิทธิภาพที่สูงขึ้น
โหลด 2เป็นตัวเลือกอีกตัวหนึ่งที่ขึ้นชื่อในเรื่องความแข็งแรงและทนต่อแรงกระแทกสูง แม้ว่าจะไม่ค่อยพบเห็นบ่อยเท่า Zamak 3 และ 5 แต่ก็เหมาะกับการใช้งานหนักZA-8และอีแซคยังเป็นที่น่าสังเกตอีกด้วย ZA-8 มีความทนทานต่อการไหลซึมได้ดีเยี่ยม ในขณะที่ EZAC โดดเด่นด้วยความทนทานต่อการกัดกร่อนที่เหนือกว่า โลหะผสมแต่ละชนิดเหล่านี้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว โดยนำเสนอตัวเลือกสำหรับความต้องการทางวิศวกรรมที่หลากหลาย
คุณสมบัติ | โหลด 2 | โหลด 3 | โหลด 5 | ซามัก 8 (ZA-8) | อีแซค |
องค์ประกอบ (%) | สังกะสี + 4 อัล + 3 คิวบิก | สังกะสี + 4 อัล | สังกะสี + 4 อัล + 1 ลูกบาศ์ก | สังกะสี + 8.2-8.8 อัล + 0.9-1.3 ทองแดง | กรรมสิทธิ์ |
ความหนาแน่น (ก./ซม.) | 6.8 | 6.6 | 6.6 | 6.3 | ไม่ระบุ |
ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) | 397 (อายุ 331 ปี) | 283 | 328 | 374 | สูงกว่าซามัก 3 |
ความแข็งแรงการยืดหยุ่น (MPa) | 361 | 221 | 269 | 290 | สูงกว่าซามัก 3 |
การยืดตัว (%) | 3-6 | 10 | 7 | 6-10 | ไม่ระบุ |
ความแข็ง (บริเนลล์) | 130 (อายุ 98 ปี) | 82 | 91 | 95-110 | สูงกว่าซามัก 3 |
ช่วงการหลอมละลาย (°C) | 379-390 | 381-387 | 380-386 | 375-404 | ไม่ระบุ |
ความสามารถในการแคสติ้ง | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ดี | ยอดเยี่ยม |
ความต้านทานการคืบคลาน | สูง | ปานกลาง | ดี | สูง | เหนือกว่า |
คุณสมบัติหลัก | ความแข็งแกร่งและความแข็งสูงสุด | คุณสมบัติสมดุลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด | ความแข็งแกร่งสูงกว่า Zamak 3 | มีปริมาณ Al สูง เหมาะสำหรับการหล่อด้วยแรงโน้มถ่วง | ความต้านทานการไหลหนืดที่เหนือกว่า |
การใช้งานทั่วไป | แม่พิมพ์ เครื่องมือ ชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูง | วัตถุประสงค์ทั่วไป ครอบคลุมการใช้งานหลากหลาย | ยานยนต์, ฮาร์ดแวร์ | ของตกแต่งรถยนต์ | การใช้งานที่ต้องรับแรงกดดันและอุณหภูมิสูง |
ชิ้นส่วนหล่อสังกะสีมีการใช้งานอะไรบ้าง?
การหล่อแบบสังกะสีมีข้อดีมากมายสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การให้ความแม่นยำสูง ความยืดหยุ่นในการออกแบบ และคุณสมบัติทางกายภาพที่แข็งแกร่ง
อุตสาหกรรมเป้าหมายและการใช้งานปลายทาง
การหล่อแบบสังกะสีใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์รวมถึงส่วนประกอบเช่นชิ้นส่วนเบรกเนื่องจากมีความยอดเยี่ยมความแข็งแรงในการรับแรงกระแทกและความสามารถในการสร้างการออกแบบที่ซับซ้อน นอกจากนี้ยังเป็นที่นิยมในการผลิตฮาร์ดแวร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และเครื่องใช้ไฟฟ้า คุณจะพบการหล่อแบบสังกะสีในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และการตกแต่งที่สวยงาม
นอกจากการใช้ในยานยนต์แล้ว โลหะผสมเหล่านี้ยังใช้ในการผลิตเครื่องมือและชิ้นส่วนกลไกที่ความแข็งแกร่งและรายละเอียดมีความสำคัญ ความคล่องตัวของการหล่อแบบสังกะสีทำให้เป็นตัวเลือกสำหรับส่วนประกอบที่ต้องการทั้งเรขาคณิตที่ซับซ้อนและความทนทานยาวนาน
คำถามที่พบบ่อย
สังกะสีเปรียบเทียบกับการหล่อแบบอลูมิเนียมในด้านความทนทานและราคาเป็นอย่างไร?
แม่พิมพ์สังกะสีมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแม่พิมพ์อะลูมิเนียมเนื่องจากมีความทนทานมากกว่า ทำให้แม่พิมพ์สังกะสีเป็นตัวเลือกที่ทนทานกว่าในการผลิต ในแง่ของต้นทุน อะลูมิเนียมหรือโลหะผสมอะลูมิเนียมมีน้ำหนักเบากว่าและอาจถูกกว่าสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ แต่สังกะสีอาจประหยัดกว่าสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีรายละเอียดมาก เนื่องจากมีความแม่นยำและแข็งแรง
คุณสามารถอธิบายความแตกต่างระหว่างสังกะสีและสแตนเลสสำหรับการใช้งานหล่อแม่พิมพ์ได้หรือไม่
สังกะสีมีความอ่อนตัวและยืดหยุ่นได้ดีกว่า ซึ่งทำให้สามารถสร้างรูปร่างและดีไซน์ที่ซับซ้อนได้ สเตนเลสแม้จะแข็งแรงกว่ามาก แต่ก็หล่อยากกว่า และส่วนใหญ่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความแข็งแรงและความทนทานเป็นพิเศษ สังกะสียังมีราคาถูกกว่าและดีกว่าในการสร้างชิ้นส่วนหลายชิ้นที่มีรายละเอียดละเอียดอ่อน
ปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกเครื่องหล่อสังกะสีคืออะไร?
มองหาเครื่องจักรที่ควบคุมอุณหภูมิและแรงดันได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้ได้ชิ้นงานหล่อที่มีคุณภาพสูง พิจารณาความสามารถของเครื่องจักรในการจัดการกับขนาดและความซับซ้อนเฉพาะของชิ้นส่วนของคุณ ประสิทธิภาพและความสะดวกในการบำรุงรักษายังมีความสำคัญต่อความสำเร็จในการผลิตในระยะยาวอีกด้วย
ผู้ผลิตควรระวังอะไรเพื่อป้องกันปัญหาทั่วไปในการหล่อสังกะสี?
ผู้ผลิตควรควบคุมอุณหภูมิและแรงดันของแม่พิมพ์อย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการหล่อ การตรวจสอบการสึกหรอของแม่พิมพ์เป็นประจำสามารถป้องกันปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพของเครื่องมือได้ นอกจากนี้ การใช้โลหะผสมสังกะสีคุณภาพสูงและการรักษาสภาพแวดล้อมการผลิตที่สะอาดจะช่วยให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย