Zamak oder Zink-Druckguss ist eine Metalllegierung, die hauptsächlich aus Zink besteht, kombiniert mit geringen Anteilen von Aluminium, Magnesium und Kupfer, die je nach Art der zu erhaltenden Legierung in unterschiedlichen Mengen vorhanden sind. Diese Elemente verleihen dem Zamak je nach ihrem prozentualen Anteil unterschiedliche Festigkeit, Elastizität und Härte.

Der Name Zamak ist eigentlich ein Akronym für Zink (Z), Aluminium (A), Magnesium (MA) und Kupfer (K).

In der Europäischen Norm EN 12844 (Europäische Norm für Zinklegierungen) sind vier Legierungen aufgeführt, die im Warmkammerverfahren gepresst werden können. Sie basieren alle auf dem Zink-Aluminium-System; die Legierungen ZP5 und ZP3 sind die am häufigsten verwendeten.

Zamak: Anwendungen und Verwendungen

Die Zahl der Industriezweige, die sich für die Herstellung von Artikeln aus Zinklegierungen entscheiden, nimmt ständig zu, da man sich der enormen Vorteile bewusst wird, die dieses Material in Bezug auf die technischen Leistungen für das Endprodukt des Kunden mit sich bringen kann.

Zamak ist vor allem für die Herstellung von Automobilteilen, Bekleidungszubehör, Griffen und Komponenten für Haushaltsgeräte, Möbelbeschlägen, technischen Komponenten und hochpräzisen Kleinteilen bekannt.

Warum Zamak verwenden: Eigenschaften und Vorteile

Zamak ist eine Legierung, die aufgrund ihrer Eigenschaften sehr geschätzt und immer häufiger verwendet wird, da sie sehr vielseitig und widerstandsfähig ist.

Eine der wichtigsten Eigenschaften von Zamak ist seine Fließfähigkeit, die es ideal für die Herstellung dünner Elemente und Objekte mit komplexen und detaillierten Formen macht. Diese Eigenschaft ermöglicht es den Herstellern, komplizierte Teile schnell und präzise herzustellen.

Darüber hinaus bietet Zamak eine gute Korrosions-, Verschleiß- und Verformungsbeständigkeit, so dass es sich für Anwendungen eignet, die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit erfordern.

Zamak wird auch wegen der Möglichkeit geschätzt, mit anderen Materialien wie Nickel oder Chrom beschichtet zu werden, um seine Korrosionsbeständigkeit weiter zu verbessern und ihm ein ästhetisch ansprechenderes Aussehen zu verleihen.

Unter Umweltgesichtspunkten hat der Druckguss von Zamak geringere Auswirkungen, da die Schnelligkeit der Gusszyklen und die relativ niedrige Schmelztemperatur erhebliche Energieeinsparungen und eine Verringerung der Emissionen aus dem Produktionsprozess und damit der Luftverschmutzung ermöglichen.

Energieeinsparungen und kürzere Produktionszeiten in Verbindung mit geringem Formenverschleiß und der Möglichkeit, Teile mit nahezu endgültiger Form zu erhalten, machen Zamak-Druckgussteile kostengünstiger als andere Materialien und Produktionsverfahren.

Zamak-Teile am Ende ihres Lebenszyklus können ebenfalls zurückgewonnen und wiederverwendet werden, da dieses Material wieder eingeschmolzen werden kann, um neue Barren aus so genanntem „zweitklassigem Zamak“ herzustellen.

Physikalische Merkmale

Die niedrige Schmelztemperatur, die hohe Fließfähigkeit und die hohe Maßhaltigkeit sind die Eigenschaften, die Zamak für die Herstellung auch hochkomplexer Bauteile im Warmkammer-Druckgussverfahren geeignet machen.

Mechanische Eigenschaften

Die Legierung ZL2 zeichnet sich vor allem durch ihre hervorragende Zugfestigkeit und Härte aus. ZL3 wird vor allem wegen seiner Schlagzähigkeit und seiner Maßgenauigkeit geschätzt. Die Legierung ZL5 hingegen ist die beliebteste, weil sie die Zugfestigkeit von ZL2 mit der Festigkeit von ZL3 verbindet und die beste Maßhaltigkeit aller Druckgusslegierungen bietet. ZL8 schließlich legt den Schwerpunkt auf die Zugfestigkeit, wenn auch auf Kosten der Elastizität, die deutlich geringer ist als bei ZL5.

Bruchdehnung %

Die prozentuale Bruchdehnung der Zink-Druckguss-Legierung (Zamak) liegt zwischen 4 und 6 %. Im Vergleich zu Aluminium, dessen prozentuale Dehnung bei etwa 3 % liegt, weist Zamak deutlich höhere Bruchdehnungswerte auf. Dies bedeutet, dass ein plötzlicher und unerwarteter Bruch vermieden werden kann, wenn der Zamak-Druckguss in einer überlasteten Situation beobachtet wird.

Elastizitätsmodul

Bei kurzzeitigen Beanspruchungen wird die Belastung durch die Elastizitätsgrenze des Werkstoffs bestimmt. In dieser Hinsicht haben Zamak-Legierungen einen Vorteil gegenüber Aluminium, Magnesium und Kunststoffen.

Streckgrenze und Zugfestigkeit

Die maximale Streckgrenze von Zinklegierungen ist viel höher als die von anderen Druckguss-Legierungen wie Aluminium und Magnesium.

Die höhere Streckgrenze führt daher zu einer höheren Kapazität von Zink-Druckguss:

  • bei der Bewältigung von Scherkräften;
  • bei der Überwindung von Torsion;
  • bei der Beständigkeit gegen Biegung und Kompression.

Die Zugfestigkeit von Zinklegierungen ist höher als die von Druck-Gusslegierungen, wie Aluminium AlSi9Cu3 oder Magnesium AZ91. Zinklegierungen weisen eine hohe Plastizität auf, wenn sie einer zerstörenden Prüfung der Belastungsstufen unterzogen werden. Diese Eigenschaft in Verbindung mit der hohen Fließfähigkeit der Legierung ermöglicht es dem Konstrukteur, Teile mit sehr geringen Dicken und gleichzeitig sehr hoher Festigkeit zu entwickeln.

Streckgrenze

Mpa

Zugfestiigkeit

Mpa

Stoßfestigkeit

Die Stoßfestigkeit von Zink-Druckguss ist sehr hoch und die beste Legierung in dieser Hinsicht ist ZL5.

Joule

Härte

Die Härtewerte von Zink-Druckguss-Legierungen liegen im oberen Bereich der Werkstoffe für die Komponentenherstellung. Sie sind vergleichbar mit denen von stranggepresstem Messing und gesintertem Stahl. Die Härte von Zinklegierungen ist höher als die von Aluminium und Magnesium.

Vor allem Zink-Druckguss mit einem höheren Kupferanteil weist eine höhere Härte auf. Dies ist sicherlich ein Vorteil, wenn Bauteile unter hohen Verschleißbedingungen eingesetzt werden.

Brinell

Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit von Zamak ist vergleichbar mit der von Aluminium und viel besser als die von Magnesium oder Stahl. Diese Eigenschaft in Verbindung mit der Möglichkeit, auf einfache Weise dünne Wände zu erhalten, bietet dem Konstrukteur die reale Möglichkeit, in das Design des Teils integrierte Wärmeabgabezonen zu schaffen.

Elektrische Leitfähigkeit

Die elektrische Leitfähigkeit von Zinklegierungen, definiert als der Kehrwert des spezifischen Widerstandes, ist mit der von Aluminium vergleichbar und besser als die von Magnesium. Der niedrige spezifische elektrische Widerstand verschafft Zink-Druckguss eine herausragende Stellung bei der Verwendung für elektronische Bauteile und Komponenten.