La Zama, o zamak, è una lega metallica composta prevalentemente da zinco, unito a piccole percentuali di alluminio, magnesio e rame, presenti in diverse quantità in base al tipo di lega che si vuole ottenere. Questi elementi, a seconda della loro presenza in termini percentuali, donano una diversa resistenza, elasticità e durezza alla zama.
Il nome Zamak è infatti un acronimo in tedesco di Zinco (Z), Alluminio (A), Magnesio (MA) e Rame (K – Kupfer).
Nella normativa europea EN 12844 (European Standard For Zinc Alloy Castings) sono specificate 4 leghe che possono essere pressocolate mediante il processo a camera calda. Esse sono tutte basate sul sistema zinco-alluminio; le leghe ZP5 e ZP3 sono quelle maggiormente utilizzate.
Zama: applicazioni e utilizzi
I settori industriali che scelgono di fabbricare i loro articoli utilizzando le leghe di zinco sono in continua espansione, grazie alla sempre più diffusa consapevolezza degli enormi vantaggi che questo materiale può portare, in termini di prestazione tecnica, al prodotto finale del cliente.
In particolare, la Zama è comune per la produzione di componenti automobilistici, accessori per l’abbigliamento, maniglie e componenti di elettrodomestici, ferramenta per mobili, componentistica tecnica e minuteria di estrema precisione.
Perché utilizzare la zama: proprietà e vantaggi
La zama è una lega molto apprezzata per le sue proprietà e sempre più utilizzata, in quanto molto versatile e resistente.
Una delle caratteristiche principali della Zama è la sua fluidità che la rende ideale per la realizzazione di elementi sottili e di oggetti con forme complesse e dettagliate. Questa caratteristica consente ai produttori di creare pezzi intricati velocemente e con precisione.
Inoltre, la Zama offre una buona resistenza alla corrosione, all’usura e alla deformazione, rendendola adatta per applicazioni che richiedono durata e affidabilità nel tempo.
La Zama è apprezzata anche per la possibilità di essere rivestita con altri materiali, come il nichel o il cromo, per migliorare ulteriormente la sua resistenza alla corrosione e per conferirle un aspetto estetico più gradevole.
Dal punto di vista ambientale la pressofusione di zama ha un minore impatto in quanto la rapidità dei cicli di stampaggio e la temperatura di fusione relativamente bassa consentono un notevole risparmio energetico e una riduzione delle emissioni del processo produttivo e di conseguenza l’inquinamento atmosferico.
Il risparmio energetico e i tempi di produzione ridotti, uniti alla bassa usura degli stampi e la possibilità di ottenere dei pezzi con forma quasi definitiva, rendono i componenti pressofusi in zama economicamente più vantaggiosi rispetto ad altri materiali e processi produttivi.
I particolari in zama al termine del loro ciclo di vita possono inoltre essere recuperati e riutilizzati in quanto tale materiale può essere rifuso per ricavare nuovi lingotti della cosiddetta “zama di seconda”.
Caratteristiche fisiche
La bassa temperatura di fusione, l’elevata fluidità e l’alta stabilità dimensionale sono le caratteristiche che rendono la Zama adatta alla realizzazione di componenti anche molto complessi, mediante il processo di pressofusione a camera calda.
Caratteristiche meccaniche
La lega ZL2 si distingue principalmente per la sua eccellente resistenza a trazione e durezza. La ZL3 è particolarmente apprezzata per la sua resistenza agli urti e per la precisione dimensionale che offre. La lega ZL5, invece, è la più diffusa poiché combina la resistenza a trazione della ZL2 con la resistenza della ZL3, oltre a fornire la migliore stabilità dimensionale tra tutte le leghe da pressofusione. Infine, la ZL8 mette in primo piano la resistenza a trazione, anche se a discapito della resilienza, che risulta essere significativamente inferiore rispetto a quella della ZL5.
Allungamento % a rottura
L’allungamento percentuale alla rottura della Zama va dal 4% al 6%. Paragonato all’alluminio, la cui percentuale di allungamento è di circa il 3%, la Zama ha valori di allungamento alla rottura decisamente più alti. Questo significa che è possibile evitare improvvise e inattese rotture osservando il getto pressofuso in zama in una situazione di sovraccarico.
Modulo di elasticità
Per sollecitazioni di breve durata, il carico è determinato dal limite elastico del materiale. Sotto questo aspetto, le leghe Zama si trovano in una posizione di vantaggio rispetto a quelle di alluminio, di magnesio e dei materiali plastici.
Carico di snervamento e di rottura
Il carico di snervamento massimo delle leghe di zinco è di molto maggiore rispetto a quello delle altre leghe per pressofusione, come alluminio e magnesio.
Il maggiore carico di snervamento si traduce quindi in un’elevata capacità della Zama:
- nel sopportare sforzi a taglio;
- nel subire la torsione;
- nel resistere a piegatura e compressione.
Il carico di rottura delle leghe di zinco è superiore a quello delle leghe da pressofusione, come l’Alluminio AlSi9Cu3 o il Magnesio AZ91. Le leghe di zinco mostrano un alto grado di plasticità quando sono soggetti a prove distruttive dei livelli di carico. Questa caratteristica, abbinata all’elevata fluidità della lega, rende il progettista libero di elaborare particolari con spessori molto sottili e al contempo molto resistenti
Carico di snervamento
Mpa
Carico di rottura
Mpa
Resistenza all’urto
La resistenza all’urto della Zama è molto alta e la lega migliore in assoluto, da questo punto di vista, è la ZL5.
Joules
Durezza
I valori della durezza delle leghe Zama sono ai vertici tra i materiali da produzione per componentistica. Sono paragonabili a quelli dell’ottone estruso e dell’acciaio sinterizzato. La durezza delle leghe di zinco è maggiore rispetto a quella di alluminio e magnesio.
In particolare, è la Zama con più alte percentuali di rame ad avere una durezza maggiore. Questo è sicuramente un vantaggio nel caso in cui i componenti vengano utilizzati in condizioni di elevata l’usura.
Brinell
Conduttivitá termica
La conduttività termica della Zama è paragonabile a quella dell’alluminio e molto migliore di quella del magnesio o dell’acciaio. Questa caratteristica, combinata alla possibilità di ottenere facilmente pareti sottili, offre al progettista la concreta possibilità di creare delle zone di dissipazione integrate nel design del particolare.
Conduttività elettrica
La conduttività elettrica delle leghe di zinco, definita come l’inverso della resistività, è paragonabile a quella dell’alluminio e migliore di quella del magnesio. La bassa resistività elettrica pone la Zama in posizioni di rilievo nel suo utilizzo per particolari e componenti elettronici.