Differenzen Zwischen Zinkdruckguss und Aluminiumdruckguss

Druckguss ist eine Fertigungstechnik, die für die Herstellung von Teilen mit komplexem Design geeignet ist, die Genauigkeit und eine Produktion in großen Stückzahlen erfordern. Die Technik ist mit Metallen kompatibel, am beliebtesten sind Zink, Magnesium und Aluminium. Von diesen verschiedenen Materialien Zinkdruckguss vs Aluminium-Druckguss ist der häufigste Vergleich in der Metallverarbeitung.

Beide Materialien haben einzigartige inhärente Eigenschaften und Anwendungen. Durch das Verfahren werden diese Eigenschaften jedoch noch weiter verbessert. Daher müssen Sie den Druckguss und seine Auswirkungen auf die Materialien verstehen. In diesem Artikel werden Aluminiumdruckguss und Zinkdruckguss verglichen, damit Sie sie verstehen und wissen, wie Sie das richtige verwenden.  

Aluminiumdruckguss und Zinkdruckguss weisen einzigartige Eigenschaften auf, die ihre Anwendungen bestimmen. Nachfolgend sind die gemeinsamen Parameter aufgeführt, anhand derer Sie beide Materialien unterscheiden und das richtige auswählen können:

Gewicht

Zinklegierungen haben eine hohe Dichte ähnlich wie Stahl, wodurch sie stärker und schwerer sind als die meisten Druckgussmaterialien. Reines Zink hat eine spezifische Dichte von 5 g/cm3 im Vergleich zu Aluminium mit 2.7 g/cm3. Aufgrund seiner hohen Dichte weist es eine höhere Schlagfestigkeit als Aluminiumteile auf und ist das Material der Wahl für die Herstellung von Gussteilen für strukturelle Anwendungen.

Ferienhäuser

Der Hauptunterschied zwischen Zinkdruckguss- und Aluminiumteilen basiert auf ihren mechanischen Eigenschaften. Nachfolgend sind die gemeinsamen Eigenschaften beider Druckgussmaterialien und ihre Unterschiede aufgeführt:

- Schmelzpunkt

Obwohl Zink dichter ist, hat es einen niedrigeren Schmelzpunkt (4200 °C). Der Schmelzpunkt ist ein wichtiger Parameter beim Druckguss, da er die Art des Druckgussverfahrens bestimmt, das Sie verwenden können. Der niedrige Schmelzpunkt von Zink macht es besser mit dem Heißkammerverfahren kompatibel.

Darüber hinaus führt es auch nicht zu einer Verschlechterung der Form, verbessert die Produktion, senkt die Produktionskosten und bestimmt die Wahl des Gießverfahrens. Andererseits hat Aluminium einen höheren Schmelzpunkt (6600 °C). Daher ist es mit dem Kaltkammerverfahren kompatibel, was nicht nur die Kosten erhöht, sondern auch die Zykluszeit verlängert.

- Wärmeleitfähigkeit

Zinklegierungen haben eine bessere Wärmeleitfähigkeit als Aluminiumdruckguss, da sie Wärme effizient absorbieren und ableiten können. Dadurch eignet es sich besser für die Herstellung von Teilen, die große Hitze erzeugen oder mit Hitze arbeiten und diese Hitze effizient ableiten müssen.

Zinkgussteile sind bei der Herstellung von Druckgusskomponenten wie Kühlkörpern oder Elektronik besser geeignet als Aluminium.

- Korrosionsbeständigkeit

Zinkgussteile weisen eine bessere Korrosionsbeständigkeit auf als Aluminiumdruckgussteile. Daher eignet sich Ersteres besser für Projekte unter rauen Umgebungsbedingungen.

Werkzeugleben

Formen, die beim Zinkdruckguss verwendet werden, müssen aufgrund der weniger abrasiven Natur und des niedrigen Schmelzpunkts des Materials nicht übermäßig stark sein. Aufgrund dieser Eigenschaften (z. B. geringere Abrasivität und niedriger Schmelzpunkt) kommt es zu einer Reduzierung von Formschäden und Werkzeugkosten. Daher können Formen, die bei der Herstellung von Zinkgussteilen verwendet werden, über 1,000,000 Schüsse aushalten, verglichen mit 100,000 Schüssen von Aluminium.

Oberflächenbearbeitung

Im Gegensatz zu CNC-bearbeitete TeileBei Druckgussteilen sind häufig sekundäre Oberflächenveredelungsoptionen erforderlich. Neben dem Prozess bestimmt auch die Art des Materials, ob das Teil benötigt wird Oberflächenveredelung.

Zinkgussteile weisen nach dem Gießen keine Poren auf, was sich an ihrer glatteren/gemusterten Oberfläche zeigt. Dies ist anders als bei Aluminium, das beim Gießen Poren, Grübchen und Blasen bilden kann. Daher erfordert der Aluminiumguss eine ausgleichende Oberflächenveredelung.  

Dennoch unterliegen beide Gussteile einer Oberflächenveredelung. Außerdem ist Zink besser mit Oberflächenveredelungsoptionen wie Plattieren, Pulverbeschichten, Lackieren, Galvanisieren und Eloxieren kompatibel.   

Anwendungen

Beide Materialien sind in mehreren Branchen einsetzbar. Zinkguss ist stärker als Aluminiumguss. Sie sind die gebräuchlichsten Haushaltsgeräte und Automobil-Druckguss Optionen. Andererseits macht das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht Aluminiumgussteile zu einem besseren Material, wenn leichte und stabile Teile benötigt werden. Dies ist ein wichtiges Kriterium für den Einsatz von Aluminiumgussteilen in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Ciklusidő

Ein weiterer wichtiger Parameter, der beim Vergleich von Aluminiumdruckguss und Zinkdruckguss berücksichtigt werden muss, ist die Zykluszeit. Der Zinkdruckguss erfolgt im Gegensatz zum Aluminiumdruckguss bei hohem Druck und niedrigem Schmelzpunkt. Aus diesem Grund weist es eine geringe Zykluszeit auf (Zinkguss hat eine um 150-200 % höhere Zyklusrate als Aluminium).

Darüber hinaus erfolgt die Erwärmung beim Zinkdruckguss im Gegensatz zum Aluminiumdruckguss, bei dem das Kaltkammerverfahren zum Einsatz kommt, intern. Darüber hinaus führt die effiziente Wärmeableitung des Zinkgusses dazu, dass geschmolzenes Metall schneller erstarrt. Dadurch verkürzt sich die Zykluszeit.

Kosten

Die Produktionskosten hängen von mehreren Faktoren ab, wie z. B. Materialkosten, Produktionsprozess, Bedienerfähigkeiten, Zykluszeit, Oberflächenveredelung usw.

Wann und warum Sie sich für Zinkdruckguss entscheiden sollten

Wenn Sie zwischen Zinkdruckguss und Aluminiumdruckguss hin- und hergerissen sind, sollten Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen, die Zinkdruckguss zu einer günstigen Wahl machen:

1. Teile mit dünnen Wänden: Zinkdruckguss eignet sich aufgrund seiner im Vergleich zu anderen Werkstoffen inhärenten Festigkeit besonders gut für die Herstellung dünnwandiger Teile. Die Dichte des Zinkmaterials gewährleistet die strukturelle Integrität und Stabilität der Teile. Dies führt zu einem geringeren Materialverbrauch und geringeren Druckgusskosten.

2. Raue Umgebungsbedingungen: Bei rauen Umgebungsbedingungen, insbesondere solchen, die zu Korrosion neigen, ist Zinkdruckguss eine hervorragende Option. Der Zinkguss weist eine beeindruckende Korrosionsbeständigkeit auf und bildet eine Schutzschicht auf den Teilen, die sie unter solchen Bedingungen äußerst langlebig macht.

3. Geringere Eigenspannung: Beim Zinkdruckguss wird ein Niederdruck-Druckgussverfahren eingesetzt, das die Eigenspannung der Teile minimiert. Im Gegensatz dazu kann es beim Hochdruck-Druckguss, der beim Aluminium-Druckguss zum Einsatz kommt, teilweise zu Eigenspannungen kommen. Die reduzierte Eigenspannung beim Zinkdruckguss trägt zur allgemeinen Langlebigkeit und Leistung der Teile bei.

4. Druckgussform: Wenn Sie mit einem empfindlichen arbeiten Druckgussform, ist Zinkdruckguss die bevorzugte Wahl. Zinkformen halten in der Regel etwa zehnmal länger als Aluminium-Druckgussformen, was sie auf lange Sicht kostengünstiger macht. Darüber hinaus bietet Zinkdruckguss bei Budgetbeschränkungen einen Vorteil, da zur Deckung der Werkzeugkosten weniger Kapital erforderlich ist.

5. Schnellere Produktion: Zinklegierungen haben einen niedrigen Schmelzpunkt und ermöglichen ein Warmkammer-Druckgussverfahren mit Hochdruckeinspritzung. Dies führt zu einer schnelleren Zyklusrate im Vergleich zu anderen Materialien. Beim Zinkdruckguss wird das Zink direkt in der Maschine geschmolzen, während beim Aluminiumdruckguss der Bediener das Aluminium außerhalb der Maschine schmelzen muss, bevor er es in die Spritzgießmaschine gießt, was den Produktionsprozess verlängern kann.

Unter Berücksichtigung dieser Faktoren erweist sich Zinkdruckguss als eine günstige Wahl für Anwendungen, die dünnwandige Teile, Haltbarkeit unter rauen Bedingungen, reduzierte Eigenspannungen, kostengünstige Formlebensdauer und schnellere Produktionszyklen erfordern.

Wann und warum sollten Sie sich für Aluminiumdruckguss entscheiden?

Wenn Sie überlegen, ob Sie sich für Aluminiumdruckguss oder Zinkdruckguss für Ihre Teile entscheiden, gibt es bestimmte Bedingungen, unter denen Aluminiumdruckguss die bevorzugte Option ist:

1. Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht: Aluminiumdruckgussteile sind bekannt für ihr geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Zugfestigkeit. Wenn Sie Teile mit diesen Eigenschaften benötigen, ist Aluminiumdruckguss eine geeignete Wahl. Branchen wie die Luft- und Raumfahrtindustrie entscheiden sich häufig für Aluminium-Druckgussteile, da sie Festigkeit bieten und gleichzeitig das Gewicht reduzieren.

2. Hohe Betriebstemperaturen: Wenn Ihre Anwendung hohe Betriebstemperaturen erfordert, wie beispielsweise in metallurgischen Prozessen, werden Aluminiumdruckgussteile bevorzugt. Aluminium hat einen hohen Schmelzpunkt, wodurch sichergestellt wird, dass die strukturellen und physikalischen Eigenschaften der Teile auch bei extremer Hitze erhalten bleiben.

3. Elektrische Leitfähigkeit: Aluminiumdruckgussteile weisen eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit auf und sind daher eine ideale Wahl für verschiedene elektronische Komponenten. Bei Anwendungen zur EMI-Abschirmung, bei denen der Schutz vor elektromagnetischen Signalen von entscheidender Bedeutung ist, können Aluminiumdruckgussteile diesen Zweck beispielsweise effektiv erfüllen.

Unter Berücksichtigung dieser Faktoren ist Aluminiumdruckguss eine geeignete Option, wenn Sie leichte Teile mit hoher Zugfestigkeit benötigen, hohen Betriebstemperaturen standhalten müssen oder eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit benötigen. Es bietet die notwendigen Eigenschaften für Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Metallurgie und Elektronik, in denen diese Eigenschaften einen hohen Stellenwert haben.