Differenze Tra Zinco pressofuso ed Pressofusione di alluminio

La pressofusione è una tecnica di fabbricazione adatta alla produzione di parti con disegni complessi che richiedono precisione e produzione su larga scala. La tecnica è compatibile con i metalli, i più diffusi sono zinco, magnesio e alluminio. Di questi diversi materiali, pressofusione di zinco vs pressofusione di alluminio è il confronto più comune nella fabbricazione dei metalli.

Entrambi i materiali hanno proprietà e applicazioni intrinseche uniche. Tuttavia, il processo migliora ulteriormente queste proprietà. Di conseguenza, è necessario comprendere la pressofusione e i suoi effetti sui materiali. Questo articolo mette a confronto la pressofusione di alluminio e la pressofusione di zinco in modo da poterle comprendere e come utilizzare quella corretta.  

La pressofusione di alluminio e la pressofusione di zinco presentano proprietà uniche che determinano le loro applicazioni. Di seguito sono riportati i parametri comuni che possono consentire di differenziare entrambi i materiali e scegliere quello giusto:

Peso

Le leghe di zinco hanno un'alta densità simile all'acciaio, che le ritrae come più forti e più pesanti della maggior parte dei materiali per pressofusione. Lo zinco puro ha una densità specifica di 5 g/cm3 rispetto ai 2.7 g/cm3 dell'alluminio. Di conseguenza, grazie alla sua elevata densità, ha un'elevata resistenza agli urti rispetto alle parti in alluminio ed è la scelta del materiale per la realizzazione di fusioni per applicazioni strutturali.

Properties

La principale distinzione tra la pressofusione di zinco e le parti in alluminio si basa sulle loro proprietà meccaniche. Di seguito sono riportate le proprietà comuni di entrambi i materiali pressofusi e come differiscono:

- punto di fusione

Sebbene più denso, lo zinco ha un punto di fusione più basso (4200°C). Il punto di fusione è un parametro importante nella pressofusione in quanto determina il tipo di processo di pressofusione che è possibile utilizzare. Il basso punto di fusione dello zinco lo rende più compatibile con il processo a camera calda.

Inoltre, non porta al degrado dello stampo, migliora la produzione, riduce i costi di produzione inferiori e determina la scelta del processo di fusione. D'altra parte, l'alluminio ha un punto di fusione più elevato (6600°C). Pertanto, è compatibile con il processo a camera fredda, che, oltre ad aumentare il costo, aumenta il tempo di ciclo.

- Conduttività termica

La lega di zinco ha una migliore conduttività termica rispetto alla pressofusione di alluminio in quanto può assorbire e dissipare il calore in modo efficiente. Di conseguenza, è più adatto per la produzione di parti che generano calore elevato o lavorano con il calore e devono dissipare tale calore in modo efficiente.

Le fusioni di zinco sono migliori dell'alluminio nella realizzazione di componenti pressofusi come dissipatori di calore o componenti elettronici.

- Resistenza alla corrosione

Le fusioni in zinco hanno una migliore resistenza alla corrosione eccellente rispetto alle parti in alluminio pressofuso. Pertanto, il primo è più adatto per progetti in condizioni ambientali difficili.

Vita da utensili

Gli stampi utilizzati nella pressofusione di zinco non devono essere eccessivamente resistenti a causa della natura meno abrasiva del materiale e del basso punto di fusione. Grazie a queste proprietà (vale a dire, minore abrasività e basso punto di fusione), vi è una riduzione dei danni allo stampo e dei costi degli utensili. Pertanto, gli stampi utilizzati nella realizzazione di getti di zinco possono durare oltre 1,000,000 di colpi rispetto ai 100,000 colpi dell'alluminio.

Finitura superficiale

a differenza di Parti lavorate a CNC, le pressofusioni spesso richiedono opzioni di finitura superficiale secondaria. A parte il processo, anche il tipo di materiale determina se la parte è necessaria finitura superficiale.

Le fusioni di zinco non hanno pori dopo la fusione, evidenti nella loro superficie più liscia/modellata, e questo è diverso dall'alluminio, che può formare pori, cavità e bolle durante la fusione. Di conseguenza, la fusione di alluminio richiede un'opzione di finitura superficiale compensativa.  

Tuttavia, entrambi i getti sono soggetti a finitura superficiale. Inoltre, lo zinco è più compatibile con le opzioni di finitura superficiale come placcatura, verniciatura a polvere, verniciatura, galvanica e anodizzazione.   

Applicazioni

Entrambi i materiali sono applicabili in diversi settori. La colata di zinco è più resistente della colata di alluminio. Sono l'elettrodomestico più comune e pressofusione automobilistica opzioni. D'altra parte, il rapporto resistenza/peso delle fusioni in alluminio le rende un materiale migliore quando sono necessarie parti leggere e resistenti. Questo è un criterio importante per l'utilizzo di fusioni in alluminio nell'industria aerospaziale.

Tempo di ciclo

Un altro parametro importante da considerare nel confronto tra pressofusione di alluminio e pressofusione di zinco è il tempo di ciclo. La pressofusione di zinco avviene ad alta pressione e basso punto di fusione, a differenza della pressofusione di alluminio. Per questo motivo ha un tempo di ciclo basso (la colata di zinco ha un tasso di ciclo superiore del 150-200% rispetto all'alluminio).

Inoltre, il riscaldamento della pressofusione di zinco avviene internamente, a differenza della pressofusione di alluminio, che utilizza il processo a camera fredda. A parte questo, l'efficiente dissipazione del calore della fusione di zinco significa che il metallo fuso si solidificherà più velocemente. Di conseguenza, il tempo di ciclo si ridurrà.

Costi

Il costo di produzione dipende da diversi fattori, come il costo del materiale, il processo di produzione, le capacità dell'operatore, il tempo di ciclo, la finitura superficiale, ecc.

Quando e perché dovresti scegliere la pressofusione di zinco

Se ti trovi combattuto tra la pressofusione di zinco e la pressofusione di alluminio, considera i seguenti fattori che rendono la pressofusione di zinco una scelta favorevole:

1. Parti con pareti sottili: La pressofusione di zinco è particolarmente adatta per creare parti con pareti sottili grazie alla sua resistenza intrinseca rispetto ad altri materiali. La densità del materiale di zinco garantisce l'integrità strutturale e la stabilità delle parti. Ciò si traduce in un ridotto utilizzo di materiale e minori costi di pressofusione.

2. Condizioni ambientali difficili: Quando si affrontano condizioni ambientali difficili, in particolare quelle soggette a corrosione, la pressofusione di zinco è un'opzione eccellente. La colata di zinco presenta un'impressionante resistenza alla corrosione, formando uno strato protettivo sulle parti, rendendole altamente durevoli in tali condizioni.

3. Stress residuo minore: La pressofusione di zinco impiega un processo di pressofusione a bassa pressione, che riduce al minimo lo stress residuo sulle parti. Al contrario, la pressofusione ad alta pressione, utilizzata nella pressofusione dell'alluminio, a volte può causare sollecitazioni residue. La ridotta sollecitazione residua nella pressofusione di zinco contribuisce alla longevità e alle prestazioni complessive delle parti.

4. Stampo pressofuso: Se stai lavorando con un delicato stampo per pressofusione, la pressofusione di zinco è la scelta preferibile. Gli stampi in zinco tendono a durare circa dieci volte di più rispetto agli stampi per pressofusione in alluminio, rendendoli più convenienti a lungo termine. Inoltre, se hai vincoli di budget, la pressofusione di zinco offre un vantaggio in quanto richiede un capitale minore per coprire il costo degli utensili.

5. Produzione più veloce: Le leghe di zinco hanno un basso punto di fusione, che consente un processo di pressofusione a camera calda con iniezione ad alta pressione. Ciò si traduce in una velocità di ciclo più rapida rispetto ad altri materiali. Nella pressofusione di zinco, lo zinco viene fuso direttamente nella macchina, mentre nella pressofusione di alluminio, l'operatore deve fondere l'alluminio all'esterno della macchina prima di versarlo nella macchina ad iniezione, il che può aggiungere ulteriore tempo al processo di produzione.

Considerando questi fattori, la pressofusione di zinco si rivela una scelta favorevole per applicazioni che richiedono parti con pareti sottili, durata in condizioni difficili, stress residuo ridotto, longevità dello stampo conveniente e cicli di produzione più rapidi.

Quando e perché scegliere la pressofusione di alluminio

Quando si considera se scegliere la pressofusione di alluminio o la pressofusione di zinco per i propri pezzi, ci sono alcune condizioni in cui la pressofusione di alluminio diventa l'opzione preferita:

1. Rapporto forza-peso: Le parti in alluminio pressofuso sono ben note per la loro natura leggera combinata con un'elevata resistenza alla trazione. Se hai bisogno di parti con queste proprietà, la pressofusione di alluminio è una scelta adatta. Industrie come quella aerospaziale spesso optano per parti in alluminio pressofuso per la loro capacità di fornire resistenza riducendo il peso.

2. Temperature operative elevate: Se la tua applicazione prevede temperature di esercizio elevate, come nei processi metallurgici, sono preferibili le pressofusioni in alluminio. L'alluminio ha un alto punto di fusione, assicurando che le proprietà strutturali e fisiche delle parti rimangano intatte anche in condizioni di calore estremo.

3. Conduttività elettrica: I pressofusi in alluminio presentano un'eccellente conduttività elettrica, che li rende una scelta ideale per vari componenti elettronici. Ad esempio, nelle applicazioni di schermatura EMI in cui la protezione dai segnali elettromagnetici è fondamentale, le pressofusioni di alluminio possono servire efficacemente a tale scopo.

Considerando questi fattori, se sono necessarie parti leggere con elevata resistenza alla trazione, devono resistere a temperature di esercizio elevate o richiedono un'eccellente conduttività elettrica, la pressofusione di alluminio è un'opzione adatta da considerare. Offre le proprietà necessarie per industrie come l'aerospaziale, la metallurgia e l'elettronica, dove queste caratteristiche sono molto apprezzate.