Diferenças Entre Fundição em zinco e Fundição em Alumínio

A fundição sob pressão é uma técnica de fabricação adequada para a produção de peças com projetos complexos que exigem precisão e produção em larga escala. A técnica é compatível com metais, sendo os mais populares zinco, magnésio e alumínio. Desses diferentes materiais, fundição de zinco vs fundição de alumínio é a comparação mais comum na fabricação de metais.

Ambos os materiais têm propriedades e aplicações inerentes únicas. No entanto, o processo melhora ainda mais essas propriedades. Como resultado, você precisa entender a fundição sob pressão e seus efeitos nos materiais. Este artigo compara a fundição sob pressão de alumínio e a fundição sob pressão de zinco para que você possa entendê-las e como usar a correta.  

A fundição sob pressão de alumínio e a fundição sob pressão de zinco exibem propriedades únicas que determinam suas aplicações. Abaixo estão os parâmetros comuns que podem permitir diferenciar os dois materiais e escolher o correto:

Peso

As ligas de zinco têm uma alta densidade semelhante ao aço, o que as retrata como mais fortes e pesadas do que a maioria dos materiais de fundição sob pressão. O zinco puro tem uma densidade específica de 5g/cm3 em comparação com 2.7g/cm3 do alumínio. Como resultado de sua alta densidade, possui uma resistência ao impacto superior às peças de alumínio e é o material de escolha para a fabricação de peças fundidas para aplicações estruturais.

Propriedades

A principal distinção entre fundição sob pressão de zinco e peças de alumínio é baseada em suas propriedades mecânicas. Abaixo estão as propriedades comuns de ambos os materiais fundidos e como eles diferem:

- Ponto de fusão

Embora mais denso, o zinco tem um ponto de fusão mais baixo (4200C). O ponto de fusão é um parâmetro importante na fundição sob pressão, pois determina o tipo de processo de fundição que você pode usar. O baixo ponto de fusão do zinco o torna mais compatível com o processo de câmara quente.

Além disso, também não leva à degradação do molde, melhora a produção, reduz os custos de produção e determina a escolha do processo de fundição. Por outro lado, o alumínio tem um ponto de fusão mais alto (6600C). Assim, é compatível com o processo de câmara fria, que além de aumentar o custo, aumenta o tempo de ciclo.

- Condutividade térmica

A liga de zinco tem melhor condutividade térmica do que a fundição sob pressão de alumínio, pois pode absorver e dissipar o calor com eficiência. Por isso, é mais indicada para a produção de peças que geram alto calor ou trabalham com calor e precisam dissipar esse calor de forma eficiente.

Os fundidos de zinco são melhores do que o alumínio na fabricação de componentes fundidos sob pressão, como dissipadores de calor ou eletrônicos.

- Resistência à Corrosão

Os fundidos de zinco têm melhor resistência à corrosão do que as peças fundidas de alumínio. Portanto, o primeiro é mais adequado para projetos em condições ambientais adversas.

Vida útil do ferramental

Os moldes usados ​​na fundição de zinco não precisam ser excessivamente fortes devido à natureza menos abrasiva do material e ao baixo ponto de fusão. Devido a essas propriedades (ou seja, menor abrasividade e baixo ponto de fusão), há uma redução nos danos ao molde e no custo do ferramental. Assim, os moldes usados ​​na fabricação de fundidos de zinco podem durar mais de 1,000,000 de disparos em comparação com os 100,000 de alumínio.

Acabamento de superfície

Diferentemente dos Peças usinadas CNC, fundidos sob pressão geralmente precisam de opções secundárias de acabamento de superfície. Além do processo, o tipo de material também determina se a peça precisa acabamento da superfície.

As peças fundidas de zinco não apresentam poros após a fundição, o que é evidente em sua superfície mais lisa/padronizada, e isso é diferente do alumínio, que pode formar poros, cavidades e bolhas durante a fundição. Como resultado, a fundição de alumínio requer uma opção de acabamento superficial compensador.  

No entanto, ambas as peças fundidas são passíveis de acabamento superficial. Além disso, o zinco é mais compatível com as opções de acabamento de superfície, como revestimento, revestimento em pó, pintura, galvanoplastia e anodização.   

Aplicações

Ambos os materiais são aplicáveis ​​em diversas indústrias. A fundição de zinco é mais forte que a fundição de alumínio. Eles são os eletrodomésticos mais comuns e fundição automotiva opções. Por outro lado, a relação resistência/peso dos fundidos de alumínio os torna um material melhor quando há necessidade de peças leves e resistentes. Este é um critério importante para o uso de peças fundidas de alumínio na indústria aeroespacial.

Tempo de Ciclo

Outro parâmetro importante a considerar na comparação entre fundição sob pressão de alumínio e fundição sob pressão de zinco é o tempo de ciclo. A fundição sob pressão do zinco ocorre em alta pressão e baixo ponto de fusão, ao contrário da fundição sob pressão do alumínio. Por esta razão, tem um tempo de ciclo baixo (a fundição de zinco tem uma taxa de ciclo 150-200% superior à do alumínio).

Além disso, o aquecimento da fundição sob pressão de zinco ocorre internamente, ao contrário da fundição sob pressão de alumínio, que utiliza o processo de câmara fria. Além disso, a eficiente dissipação de calor da fundição de zinco significa que o metal fundido solidificará mais rapidamente. Como resultado, o tempo de ciclo será reduzido.

custos

O custo de produção depende de vários fatores, como custo do material, processo de produção, habilidades do operador, tempo de ciclo, acabamento superficial, etc.

Quando e por que você deve escolher a fundição sob pressão de zinco

Se você estiver dividido entre a fundição sob pressão de zinco e a fundição sob pressão de alumínio, considere os seguintes fatores que tornam a fundição sob pressão de zinco uma escolha favorável:

1. Peças com paredes finas: A fundição sob pressão de zinco é particularmente adequada para criar peças com paredes finas devido à sua resistência inerente em comparação com outros materiais. A densidade do material de zinco garante a integridade estrutural e a estabilidade das peças. Isso resulta em redução do uso de material e menores custos de fundição sob pressão.

2. Condições ambientais severas: Ao enfrentar condições ambientais adversas, especialmente aquelas propensas à corrosão, a fundição sob pressão de zinco é uma excelente opção. A fundição de zinco apresenta impressionante resistência à corrosão, formando uma camada protetora nas peças, tornando-as altamente duráveis ​​em tais condições.

3. Tensão Residual Menor: A fundição sob pressão de zinco emprega um processo de fundição sob pressão de baixa pressão, o que minimiza a tensão residual nas peças. Por outro lado, a fundição sob pressão de alta pressão, usada na fundição sob pressão de alumínio, às vezes pode causar tensão residual. A tensão residual reduzida na fundição de zinco contribui para a longevidade e desempenho geral das peças.

4. Molde fundido: Se você estiver trabalhando com um delicado molde de fundição, a fundição sob pressão de zinco é a escolha preferida. Os moldes de zinco tendem a durar cerca de dez vezes mais do que os moldes de fundição sob pressão de alumínio, tornando-os mais econômicos a longo prazo. Além disso, se você tiver restrições orçamentárias, a fundição sob pressão de zinco oferece uma vantagem, pois requer menos capital para cobrir o custo do ferramental.

5. Produção mais rápida: As ligas de zinco têm um baixo ponto de fusão, permitindo um processo de fundição sob pressão em câmara quente com injeção de alta pressão. Isso resulta em uma taxa de ciclo mais rápida em comparação com outros materiais. Na fundição de zinco, o zinco é derretido diretamente na máquina, enquanto na fundição de alumínio, o operador deve derreter o alumínio fora da máquina antes de colocá-lo na máquina de injeção, o que pode aumentar o tempo do processo de produção.

Considerando esses fatores, a fundição sob pressão de zinco prova ser uma escolha favorável para aplicações que exigem peças de paredes finas, durabilidade em condições adversas, tensão residual reduzida, longevidade de molde econômica e ciclos de produção mais rápidos.

Quando e por que escolher a fundição sob pressão de alumínio

Ao considerar se deve escolher fundição sob pressão de alumínio ou fundição sob pressão de zinco para suas peças, há certas condições em que a fundição sob pressão de alumínio se torna a opção preferida:

1. Relação força-peso: As peças fundidas de alumínio são conhecidas por sua natureza leve combinada com alta resistência à tração. Se você precisar de peças com essas propriedades, a fundição sob pressão de alumínio é uma escolha adequada. Indústrias como a aeroespacial geralmente optam por peças fundidas de alumínio devido à sua capacidade de fornecer resistência e reduzir o peso.

2. Altas temperaturas de operação: Se a sua aplicação envolve altas temperaturas de operação, como em processos metalúrgicos, os fundidos sob pressão de alumínio são os preferidos. O alumínio possui alto ponto de fusão, garantindo que as propriedades estruturais e físicas das peças permaneçam intactas mesmo sob calor extremo.

3. Condutividade elétrica: As fundições de alumínio apresentam excelente condutividade elétrica, tornando-as uma escolha ideal para vários componentes eletrônicos. Por exemplo, em aplicações de blindagem EMI onde a proteção contra sinais eletromagnéticos é crucial, as fundições de alumínio podem servir efetivamente a esse propósito.

Considerando esses fatores, se você precisar de peças leves com alta resistência à tração, precisar suportar altas temperaturas operacionais ou exigir excelente condutividade elétrica, a fundição sob pressão de alumínio é uma opção adequada a ser considerada. Oferece as propriedades necessárias para indústrias como aeroespacial, metalúrgica e eletrônica, onde essas características são muito valorizadas.