„Zink hat eine relativ geringe Härte, die den Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung verringert und die Effizienz der Produktionsläufe steigert. Diese Eigenschaften tragen zur Vielseitigkeit von Zink in verschiedenen Fertigungsanwendungen bei.“
Unter den verschiedenen Bearbeitungsmaterialien ist Zink für seine Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit, Duktilität, Leitfähigkeit und beträchtliche mechanische Festigkeit bekannt. Zinkbearbeitung bietet zahlreiche Fertigungslösungen für alle Branchen. Die Verfügbarkeit verschiedener Legierungen mit einzigartigen Eigenschaften und ihre Kompatibilität mit allen Vorgängen von CNC-Bearbeitung ist ein erheblicher Vorteil für die Industrie.
Darüber hinaus ist die Auswahl der richtigen Zinklegierung Die Wahl der Legierung und der Bearbeitungsprozesse ist entscheidend, um die vorgegebenen Konstruktionsmerkmale und Abmessungen zu erreichen. In diesem Artikel behandeln wir die Zinkbearbeitungsprozesse, gängige Legierungen, Werkzeuge und weitere relevante Bereiche.
Fangen wir an!
Eigenschaften von Zink als Bearbeitungsmaterial
Zink ist ein beliebtes Material unter verschiedenen CNC-Bearbeitungsmaterialien. Im aktuellen Produktionsszenario liegen in der Liste der am häufigsten verwendeten Rohstoffe nur Eisen, Aluminium und Kupfer vor Zink.
Zink als Automatenmetall
Obwohl natürliches Zink selten zur Bearbeitung verwendet wird, wird die Kombination von Zink mit anderen Metallen (Legierungen) in eine detaillierte Form gebracht. Dieses nicht magnetische Metall lässt sich leicht bearbeiten und behält die Abmessungen des Designs präzise bei. Die Teile können mit verschiedenen Oberflächenbehandlungstechniken beschichtet werden.
Anschließend werden die Zinkdruckgussteile einer spanenden Bearbeitung unterzogen, um das überschüssige Material zu entfernen und ihnen ihre endgültige Form zu geben.
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Zinkbearbeitungsprozesse
Als nächstes, welche CNC-Bearbeitungsprozess ist für Ihr Zinkbearbeitungsprojekt geeignet? Fräsen, Drehen, Bohren, EDM, Laserschneiden oder etwas anderes? Jeder dieser Prozesse hat unterschiedliche Bearbeitungsmöglichkeiten und Anwendungen. In einigen Fällen müssen Sie diese mehreren Vorgänge möglicherweise auch für komplexe Designs verwenden.
CNC Fräsen
Beim CNC-Fräsen werden rotierende Schneidwerkzeuge eingesetzt, um das Zinkwerkstück in flache oder komplexe Konturen zu bringen. Das Fräsen von Zink findet in allen Bereichen der industriellen Fertigung zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten.
CNC-Drehen
Bei diesem CNC-Verfahren rotiert die Zinkstange mit hoher Geschwindigkeit, während sich der Werkzeughalter oder die Spannzange linear und vertikal bewegt, um das rotierende Werkstück zuzuführen. Es eignet sich für zylindrisch oder konisch geformte Zinkteile. Oft können Drehen und Fräsen in einem einzigen Maschinenaufbau kombiniert werden, was als Dreh-Fräs-Verfahren bezeichnet wird. Es ermöglicht die Erstellung komplexer Zinkdesigns, ohne das Werkstück von einer Maschine auf eine andere zu wechseln.
CNC Bohren
Beim CNC-Bohren in Zinkmaterialien kommen rotierende Bohrer mit spiralförmiger Nutstruktur zum Einsatz. Die Bohrer zum Bohren in Zink werden normalerweise aus Hartmetall oder anderen harten Materialien hergestellt. Sie können die Löcher in Zinkwerkstücke bohren, indem Sie die geeignete Größe (⌀) des Bohrers wählen.
Laserschneiden
Der Laserschneider verwendet einen Hochtemperatur-Laserstrahl, der das Material gemäß 3D-Design schmilzt und entfernt. Der CNC-Laserschneider kann das Zink präzise in komplizierte Formen und Muster schneiden und verarbeiten.
EDM-Bearbeitung
Die elektrische Entladungsbearbeitung (EDM) eignet sich für die Bearbeitung von Zinklegierungen und anderen leitfähigen Materialien. Dabei werden Kupferelektroden verwendet, um den Strom durch ein Zinkwerkstück zu leiten. Sobald der Lichtbogen durch die Entladung zwischen der Elektrode und dem Zink im Dielektrikum erzeugt wird, erodiert und verdampft er das Material, um den gewünschten Schnitt oder Hohlraum zu formen.
Zinklegierungen für die spanende Bearbeitung
Traditionelle Druckgusslegierungen, Zink-Aluminium-Legierungen, Im Bearbeitungsprozess werden ACuZink und andere Zinklegierungs-Materialkategorien verwendet.
Teile aus Zinklegierung
1. Zink-Aluminium-Legierungen
Zink-Aluminium- oder ZA-Legierungen enthalten Aluminium als Legierungselement (normalerweise eine höhere Menge als in den Sorten der Zamak-Serie). Der Aluminiumgehalt verbessert die Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Härte. Die Sorten der ZA-Legierungen sind ZA-8, ZA-12, ZA-27 usw.
2. Zinklegierungen der Zamak-Serie
Die Zamak-Legierungen enthalten Aluminium, Kupfer und Magnesium. Diese Legierungselemente
verbessern die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Zink. Die Zamak-Sorten 3, 5 und 7 sind bei der Zinkbearbeitung am beliebtesten.
- Zamak 3: Erhebliche Festigkeit, Zähigkeit, Härte und Duktilität. Es wird für Dekorationsartikel, Industriekomponenten, Elektronikteile usw. verwendet.
- Zamak 5: Es bietet mehr Festigkeit und Leitfähigkeit als Zamak 3 und enthält einen höheren Kupferanteil als Zamak 3. Durch die Bearbeitung von Zamak 3 können langlebige Teile hergestellt werden.
- Zamak 7: Hohe Festigkeit und Formbarkeit aufgrund eines geringeren Magnesiumanteils in der Legierungszusammensetzung.
3. ACuZink-Legierung
Es handelt sich um eine Zinklegierung mit Kupfer und Aluminium, die beide kombiniert werden, um die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Zink zu verbessern. Dieses Zinklegierungsmaterial bietet hervorragende mechanische Eigenschaften, darunter hohe Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit. Sie können es für komplexe und dünnwandige Komponenten bearbeiten.
Anwendungen der CNC-Zinkbearbeitung
CNC-gefrästes Zinkprodukt
Die aus Zink gefertigten Teile und Produkte sind vielseitig einsetzbar, von Anwendungen mit hoher Beanspruchung bis hin zu elektrischen Steckverbindern und medizinischen Komponenten. Darüber hinaus ermöglichen die Optionen der Bearbeitungsgrade die Herstellung von Teilen für unterschiedliche Anwendungen, die einzigartige und komplexe Anforderungen erfüllen.
In der folgenden Tabelle sind die häufigsten Anwendungen kurz zusammengefasst.
| Branche | Vorteile (Warum verwenden?) | Anwendungsbeispiel |
| Automobilindustrie | Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Korrosionsbeständigkeit | Kraftstoffsysteme, Halterungen, Zahnräder, Hebel, Schlösser, Klemmen usw. |
| Elektronik | Hervorragende Leitfähigkeit | Steckverbinder, Gehäuse, Schalter, Kühlkörper, PCB-Abschirmungen usw. |
| Consumer Products | Niedrige Kosten, Haltbarkeit und Aussehen | Reißverschlüsse, Schnallen, Griffe, Brillengestelle, Schlüsselanhänger usw. |
| Hardware | Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit | Scharniere, Türschlösser, Griffe, Haken, Verschlüsse, Knöpfe usw. |
| Medizintechnik | Biokompatibilität und leicht zu sterilisieren | Chirurgische Instrumente, zahnärztliche Instrumente, implantierbare Geräte, Zahnspangen usw. |
| Luft- und Raumfahrt | Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht | Verbindungsstücke, Halterungen, Zahnräder, Scharniere, Klemmen usw. |
| Industrielle Ausrüstung | Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit | Getriebe, Ventile, Hebel, Halterungen, Nocken, Kupplungen, Beschläge usw. |
Vergleich mit anderen Bearbeitungsmetallen
Neben Zinklegierungen werden auch andere Metalle wie Aluminium, Edelstahl und Titan häufig für die CNC-Fertigung verwendet. Aluminium ist relativ weich und ermöglicht auch schnellere Bearbeitungszyklen. Aluminiumlegierungen wie 6061, 6061, 6082 und 7050 werden häufig für die bearbeiteten Teile verwendet. Aluminium wird für leichte Teile mit hoher Korrosionsbeständigkeit und beträchtlicher mechanischer Festigkeit verwendet.
Auf der anderen Seite, Bearbeitung von Titan und rostfreie Stähle sind vergleichsweise anspruchsvoller als Zink- und Aluminiumsorten. Insbesondere die hohe Härte von Titansorten erfordert Spezialwerkzeuge (wie diamantbeschichtete Spitzen), um Risse und schnellen Werkzeugverschleiß zu vermeiden.
Wenn Sie sich außerdem für CNC-Bearbeitungsmaterialien interessieren, sehen Sie sich die Bearbeitung von Verbundwerkstoffen Details hier.
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Summieren
Insgesamt können für CNC-Bearbeitungsprojekte je nach den erforderlichen physikalischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften unterschiedliche Zinklegierungsmaterialien verwendet werden: ZA, Zamak oder AcuZnic. Folglich ist die gewählte Güteklasse mit Dreh-, Fräs-, Bohr- und vielen anderen CNC-Verfahren bearbeitbar.
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Häufig gestellte Fragen
Was sind die üblichen Zinklegierungen für die Bearbeitung?
Die üblichen Zinklegierungen für die Bearbeitung sind: Zink-Aluminiumoxid (ZA), Zamak-Serien (3, 5,7, XNUMX) und AcuZinc-Legierungen.
Kann ich für die Zinkbearbeitung jedes beliebige Werkzeugmaterial verwenden?
Nein, nicht alle Werkzeugmaterialien sind für die Zinkbearbeitung geeignet. Aufgrund ihrer Haltbarkeit und Schärfebeständigkeit sind Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) oder Hartmetall zu bevorzugen. Sie erzeugen glatte Schnitte in Zinkwerkstücken.
Wo wird die Zinkbearbeitung eingesetzt?
Die Zinkbearbeitung wird zur Herstellung komplexer und präziser Komponenten wie Zahnrädern, Verbindungselementen und Gehäusen verwendet.
Sind bearbeitete Zinkteile langlebig?
Ja, bearbeitete Zinkteile sind äußerst langlebig. Ihre hervorragende Verschleißfestigkeit, Dimensionsstabilität und Korrosionsschutz tragen dazu bei, dass sie bei richtiger Oberflächenbehandlung und Wartung über 20 Jahre halten.