小型精密ダイカストでは 3 種類の亜鉛合金が主流: 負荷 3, 負荷 5, そしてザマック 7. 彼らは大まかに共有します 96% 亜鉛と 4% アルミニウム, しかし、銅とマグネシウムの調整により、強度に意味のある差が生じます。, 成形性, 耐クリープ性. 間違ったものを指定すると、フィールド障害は予測可能な経路をたどります. 組み立て中に曲がったラッチが折れる. 熱源の近くで継続的な負荷がかかるとブラケットが変形する. 設計では必要のなかった強度を部品で代償する. 適切な合金の選択は材料工学の決定です, 後付けの購入ではない.
これら 3 つの合金の中から選択することは、多くの場合、亜鉛プログラムにおいて最も安価な材料の決定となります。, しかし、分析ではなく習慣化されることがよくあります。. このガイドでは、公開されている組成バンドとダイカストの特性を使用して実際の違いを明らかにします。. 次に、教科書 Zamak を分ける選択ルールを確認します。 3 銅強化仕様または耐クリープ仕様の部品. の 負荷 5 プロパティの比較 このサイトでは、金属ファミリー自体がまだ開いている場合は、アルミニウム合金側をカバーします。.
それらを分ける構成バンド
3人全員がザマック家に属しています, ダイカストに関しては、鋳造については ASTM B86、インゴットについては B240 に基づいて標準化されています。, 英語あり 1999 欧州仕様をカバー. アルミバンドは大体から 3.8 に 4.3% 3つすべてで共有されます, 4Al ベースライン ScienceDirect 亜鉛鋳物合金テーブル ザマック各グレードの記録. 何が変わるかというと、2番目の合金レバーです。. マグネシウムは近くに留まります 0.04% 汎用合金では, 強化グレードでは銅が増加し、耐クリープスペシャリストではマグネシウムが増加します。.
| 合金 | 銅 (%) | マグネシウム (%) | 引張, ダイキャスト (MPa) | 一行の役割 |
|---|---|---|---|---|
| 負荷 3 | ≤0.1 | 0.035-0.06 | ~280-285 | 汎用デフォルト |
| 負荷 5 | 0.75-1.25 | 0.03-0.06 | ～330 | 強度・硬度のステップアップ |
| 負荷 7 | ≤0.05 | 0.5-0.8 | ~295 | クリープと靱性のスペシャリスト |
同じデータセットの収量列を読み取ると、パターンが鮮明になります. 銅強化グレードの公表値は、 0.2% 近い降伏強さ 260 MPa, 一方ザマック 3 収量は 180 に 220 供給源に応じたMPa範囲. それは真の強さの向上です, おおよその張力あり 10 に 15% 負荷を超えて 3 約から上昇する硬さ 80 に 91 HB. この合金は銅の添加によってその挙動を実現します。, だいたい 1% ザマックの最小限の銅との比較 3. 耐クリープ性のスペシャリストは、その性能を別の方法で購入します. 周囲のマグネシウムの増加 0.55% それよりも 0.04% 熱間引裂抵抗を改善します, クリープ強度, 銅をまったく添加せずに靭性に影響を与える.
負荷 3 汎用のデフォルトとして
負荷 3 一連の地味な理由により、世界中で最も広く鋳造されている亜鉛合金です. ファミリーの中で最高の流動性を提供します, 予測可能な寸法挙動, めっきの受け入れが容易, サプライチェーン全体で最大のインゴットの入手可能性. パーツがノブの場合, おもちゃのコンポーネント, 装飾的な金具, 電気ハウジング, または一般的なハードウェア, 負荷 3 コストモデルが想定する合金です. 部品に持続的な負荷や温度上昇は見られません. その引張バンドは、これまでに設計された小型ハードウェアの大部分をカバーします。, 伸びとして測定されるその延性は、強化された合金と引き換えに使用されるファミリーのベンチマークです。.
注目すべき故障モードはザマックではない 3 慣らし運転. リスクは、強度が高いほうが安全だと思われるため、エンジニアが反射的に銅強化グレードにステップアップすることです。. 設計がロードしない強度は、プログラムに必要のないコストです, そして、ステップアップには形成上のペナルティが伴います。次のセクションで説明します。.
銅強化合金の強度と成形挙動
負荷 5 ザマックです 3 プラス約 1% 銅. ヨーロッパの調達においては、歴史的に一般的な合金として好まれてきました。. 銅は引張強度を向上させます。 330 MPa, 収量をおおよそに押し上げる 260 MPa, 耐摩耗性のために硬度を追加します. だからこそラッチがかかる, レバー, 括弧, ヒンジ本体, 自動車内装ハードウェアは Zamak として指定されます 5 使用中に部品が曲がったり擦れたりしたと感じたとき.
トレードオフは延性と成形挙動です. 銅で強化されたザマックは曲げに耐えます, ステーキング, ザマックよりも魅力的 3 ひび割れずに. 積極的な二次成形用に設計された部品はザマックに戻るか、 3 より厚いセクションを使用するか、曲げを完全に避けるためにジオメトリを変更してください。. 合金を変更することであらゆる強度の問題を解決する習慣のある設計者は、まず壁の厚さとリブの調整を試してください。. ホットチャンバーショットでは無料です, 素材プレミアムはありませんが、. の 精密複合部品 このサイトのページでは、薄肉亜鉛鋳造が機能する形状エンベロープについて説明しています。.
負荷 7 耐クリープスペシャリスト
負荷 7 銅ルートをマグネシウムと交換する, だいたい 0.55% 10分の1の代わりに, 兄弟の間に明確な役割を持って上陸します. ザマックより優れた耐クリープ性を備えています。 3 高温で. 増加したマグネシウムが結晶粒を微細化し、充填時の高温引裂に抵抗するため、より高い衝撃エネルギーと改善された鋳放し延性を実現します。. 持続的な荷重に耐えるネジボス, ラッチストライカー, 暖かい環境に近い薄い複雑な充填がこの合金の仕様を獲得する場所です. 可用性の制約は現実のものですが、サプライヤーとの早期の連携により管理可能です.
正直な注意点は供給です. この合金はザマックよりもはるかに少ない体積で動きます 3 そしてザマック 5. ほとんどの鋳造工場では最初の 2 つが標準インゴットとして在庫されています, それでザマック 7 リクエストは、見積りになる前に在庫確認と最低限の打ち合わせになります。. テストされた理由なしに図面でこの等級が指定されている場合, 製造業向けの設計はそれに挑戦することです. 通常、挑戦はザマックに向かって進みます 3 経済学またはザマックの場合 5 強さのために. クリープや衝撃によって部品が完全に排除される場合にのみ専門家に依頼してください。.
このサービスでは 3 つのシェアすべてが制限されます
家族の忠誠心は物理学が始まるところで終わる, そして 3 つの制約がすべてのザマック合金を均等に拘束します。. まずは熱です. おおよそを超えた継続的なサービス 100 °C はファミリー全体でクリープと微細構造の変化を引き起こします. 部品がエンジンまたはヒートシンクに接触している場合, これは完全に間違った合金棚です, 答えはアルミニウムまたは ZA シリーズの高合金亜鉛です. の 高熱伝導アルミニウム合金 このサイトの記事では、ヒートシンクの役割のための合金の選択について説明しています。.
2つ目は純粋さです. 長期的な寸法安定性はリードの保持に依存します, カドミウム, 錫不純物は仕様で課せられる数十ppmの上限に達します。. これらの元素は粒界に移動し、粒界腐食を引き起こします。, 古典的な古い亜鉛部品が崩れて失敗する. これが、亜鉛に関しては、図面上の合金名よりも直読分光計での化学的検証の方が重要である理由です。.
3 番目はジオメトリの誠実さです. すべてのザマック合金は美しく薄く鋳造されています, しかし、柔軟性が必要なすべてのデザイン, 皮をむく, または墜落時に生き残るには亜鉛をまったく使用しないでください, 学年関係なく. の よくある質問 このサイトのページでは、購入者が提起する一般的な材料選択に関する質問に対処します.
選択ルールは順番に適用されます
部品には持続的または衝撃的な荷重がかかりますか?? いいえの場合, ザマックを指定する 3 そしてやめてください. 「はい」だがほとんど静的な場合, 銅強化グレードは一般的なステップアップです. 高温でも負荷が一定の場合, 耐クリープ性専門家に頼むか、家族から完全に離れるか.
製造時に曲がりますか, 賭け金, または部品をリベットで留める? 二次形成により選択肢がザマックに戻される 3 曲げ部分に厚みのあるジオメトリ. 銅強化合金は冷却後の変形に強い.
サプライヤーは特別な溶解を行わずに合金を在庫しますか?? 負荷 3 そしてザマック 5 広く入手可能です. 負荷 7 ほとんどのファウンドリで定期購入されています. 図面が仕様を確定する前に質問してください.
公開されている機能プロファイルに対してこれら 3 つの質問を実行すると、引用符が添付された回答が得られます。. 図面は準備できているが、合金が決定されていない場合, を通じて送信してください お問い合わせページ. チームは見積もりと、推奨事項を書面で作成する無料の DFM 分析レポートを返します。.
家族全体でのコストと可用性
価格は在庫状況に応じて決まります. 負荷 3 そしてザマック 5 ほとんどの亜鉛インゴットサプライヤーを通じて大量に移動します, そのため、それらの間の材料コストの差は、合計ピース価格に比べて小さいです. 銅強化グレードのプレミアムは、インゴットコストに対する追加の割合として表示されます。. 通常、その加算は 1 桁です. 部品重量が高く、年間生産量が材料項目の綿密な検査を正当化する場合に最も重要です。. 小型ブラケットの場合、年間5万個, 合金の選択は工具の償却よりも重要です, サイクルタイム, およびキャスト後の二次操作.
負荷 7 別のカテゴリーに属します. 量が少ないということは、在庫を保持しているサプライヤーが少なくなることを意味します, また、購入にはプログラムの必要量を超える最小溶融量が必要になる場合があります。. この制約が、前述した製造上の課題を考慮した設計を推進します。. パーツがザマック上で適切に機能できるかどうか 3 またはザマック 5, サプライチェーンのシンプルさとコストの透明性により、より一般的なグレードが優先されます. スペシャリストがその地位を獲得できるのは、他の 2 つが設計温度で満たせないクリープ要件または衝撃要件がアプリケーション データに示されている場合のみです。.
スクラップと再生の動作はファミリー全体で一貫しています. 3 つの合金はすべて、制御されたパーセンテージでクリーンな内部再生材を受け入れます。, そして、入ってくる分光計の検証により、溶融物に到達する前に汚染が検出されます。. 合金を間違えた場合の代償は後で現れる, 現場での返品または組み立て失敗の場合, インゴットの請求書に記載されていない. 最初から適切な合金を指定するプログラムにより、複数の下流コストを回避できます。. 後期段階での材料変更のコストを回避します. さまざまな流量特性に合わせて再調整するコストを回避します. 分析ではなく習慣による材料選択に起因する現場での失敗によるコストを回避します。.
最終的な考え
3 つの合金は組成が非常に近いため、分光計の読み出しでは違いが小さく見えます。. しかし、これらの小さな違いは現場のパフォーマンスを逆方向に推進します. 負荷 3 持続的な負荷がかからない部品の経済性と成形性の点で優れています. 銅強化グレードは、使用中に曲がったり摩耗したりする部品の強度と硬度に優れています。. この特殊グレードは、熱に近い荷重を受ける部品の耐クリープ性と衝撃靱性において優れています。.
間違った選択は何千ものピースに影響を及ぼします, 通常、正しい選択は、実際の負荷経路を満たす最も安価なものです。. 装飾的なノブには銅プレミアムは必要ありません. 組み立て中に曲がってしまうラッチには、銅の延性が必要です. モーター近くのネジボスには、高マグネシウムのみが提供する耐クリープ性が必要です. 数値は公表されてるよ, トレードオフは明らかです, DFM パスは、ツールが切断される前に呼び出しを明示的に行う必要があります。.
ザマック合金の選択に関する質問
銅強化グレードはザマックより強いですか 3?
はい, この合金はおおよその性能を発揮します 330 MPa 引張および 260 MPa 収量とザマックの比較 3 近く 280 MPa 引張および 180 に 220 MPa収量. 強度の増加はおよそ 1% 銅添加. その代償として、延性が低下し、曲げやかしめなどの二次成形作業の許容度が低下します。.
耐クリープグレードの違い?
強化ルートが違う. 銅強化グレードは銅を加えて引張力と硬度を高めます。. 耐クリープグレードは周囲にマグネシウムを増加させます。 0.55% 耐クリープ性用, 衝撃靱性, 中程度の強度での熱間引き裂き挙動. 1つ目はザマックからの共通ステップアップ 3. 2 つ目は、少量ずつ移動するため在庫確認も必要な専門業者です。.
ザマックダイカストは稼働中にどれくらい高温で稼働できるか?
大まかに下に固定してください 100 持続負荷の場合は °C. その閾値を超えると、ザマック族全体が忍び寄り、その微細構造が粗くなる. 負荷 7 マグネシウムの上昇による問題は先送りされるが、解決にはならない. 連続焼成部品はアルミダイカストまたはハイアルミZAシリーズ, ザマックにはありません 3, 5, または 7 決断.
古い亜鉛鋳物はなぜ時間の経過とともに崩れるのか?
鉛による粒界腐食, カドミウム, 100 万分の 1 レベルの錫不純物. これらの元素は粒界に偏析し、, 湿気で, 鋳物を内側から熟成させる. 仕様では、これらの不純物はほぼ上限に達します。 50 各ppm, だからこそ、合金の選択は問題の半分にすぎません. 残りの半分は、インゴットのステッカーを信頼するのではなく、ロットごとに入荷するインゴットの化学的検証です。.
