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Pressofusione di zinco con produzione additiva - Zamak 5
Stampa 3D con zinco
I componenti realizzati in lega di zinco Zamak 5 sono molto diffusi nell’industria. Questo materiale è affermato come materiale standard per la pressofusione di zinco. Con questo processo produttivo è possibile realizzare componenti in grandi quantità in modo economico.
In questo caso, il metallo fuso viene pressato ad alta pressione in uno stampo in acciaio realizzato preventivamente. Questo stampo originale – l’utensile – definisce la geometria del componente ed è il principale fattore di costo nella pressofusione di zinco. Ogni modifica della geometria del componente richiede un adattamento o addirittura una nuova realizzazione dell’utensile. Nello sviluppo del prodotto, i prototipi realizzati con il materiale di serie vengono quindi prodotti solo quando la geometria del componente è in gran parte finalizzata. Ciò limita inutilmente il processo di sviluppo del prodotto.
PROTIQ è riuscita, come primo fornitore di stampa 3D al mondo, a sviluppare un processo per la lavorazione additiva del materiale di serie Zamak 5, con il quale vengono superati gli elevati tempi e costi tipici della pressofusione di zinco. Per questo motivo, nel 2022 PROTIQ è stata premiata all’International Zinc Die Casting Competition con il riconoscimento per “Intelligent Manufacturing”.
Che cos’è lo Zamak? Introduzione a un materiale versatile
Lo Zamak indica una famiglia di leghe costituita principalmente da zinco e rinforzata dall’aggiunta di alluminio, magnesio e rame. Questa combinazione conferisce allo Zamak una serie di proprietà vantaggiose che lo rendono interessante per diverse applicazioni industrial
Composizione e proprietà uniche
Il componente principale dello Zamak è lo zinco, noto per la sua buona colabilità e durabilità. L’alluminio, il secondo elemento più importante della lega, aumenta la resistenza e la durezza. Il magnesio contribuisce a migliorare la resistenza alla corrosione, mentre il rame rafforza le proprietà meccaniche e prolunga la durata della lega.
Molteplici possibilità di impiego
Grazie alle sue eccellenti proprietà di colata e alla resistenza meccanica, lo Zamak viene utilizzato in numerosi settori industriali. È particolarmente adatto alla produzione di componenti di precisione, dove sono richieste resistenza, durata e una finitura superficiale di alta qualità. Applicazioni tipiche si trovano nell’industria automobilistica, nella produzione di elettrodomestici, nell’elettronica e negli elementi decorativi.
Zamak 5 – Una variante popolare
All’interno della famiglia Zamak, lo Zamak 5 merita una particolare attenzione. Questa variante contiene una percentuale più elevata di rame, che porta a proprietà meccaniche migliorate. La maggiore resistenza e durabilità rendono lo Zamak 5 ideale per applicazioni impegnative, nelle quali sono richieste prestazioni superiori alla media.
Aree di applicazione
Industria automobilistica: Nell’industria automobilistica, lo Zamak 5 viene utilizzato per la produzione di componenti come maniglie delle porte, emblemi, modanature e altri elementi decorativi e funzionali. La lega offre un’eccellente qualità superficiale e resistenza meccanica, caratteristiche fondamentali per i componenti dei veicoli.
Dispositivi elettronici: Nei dispositivi elettronici, lo Zamak 5 trova impiego in componenti come involucri, pulsanti e interruttori. La lega è ideale per parti di precisione che richiedono un’elevata resistenza e una buona capacità di sopportare sollecitazioni meccaniche.
Industria del giocattolo: Nell’industria del giocattolo, lo Zamak 5 viene utilizzato per la produzione di componenti robusti e durevoli, in particolare per giocattoli che devono resistere a forti sollecitazioni.
Elettrodomestici: Negli elettrodomestici, lo Zamak 5 viene impiegato per parti come maniglie, pulsanti ed elementi decorativi. La lega offre una superficie attraente e una buona durabilità, importanti per gli oggetti di uso quotidiano.
Edilizia e arredamento: Nell’edilizia e nell’arredamento, lo Zamak 5 trova applicazione in ferramenta, maniglie ed elementi decorativi. La sua resistenza e la protezione dalla corrosione lo rendono ideale per applicazioni che richiedono sia estetica sia funzionalità.
Proprietà tecniche dello Zamak 5
Resistenza a trazione
218+/-40MPa
Allungamento a rottura
1,5+/-0,5%
Modulo E
28+/-3GPa
Precisione
+/-0,1mm
Spessore minimo della parete
0.6mm
La pressofusione di zinco tradizionale
La pressofusione di zinco è un processo di precisione che si distingue per l’elevata efficienza e la capacità di produrre componenti complessi con un alto livello di accuratezza. Il processo inizia con la fusione della lega di zinco, che viene poi introdotta in una macchina per la pressofusione. In questa macchina, la lega fusa viene iniettata ad alta pressione in uno stampo in acciaio (lo stampo di pressofusione). Questo stampo è progettato per riprodurre con precisione la geometria del componente da realizzare.
Non appena la lega fusa viene iniettata nello stampo, solidifica rapidamente, dando origine al componente desiderato. L’elevata pressione applicata durante la fase di iniezione garantisce che il materiale riempia completamente tutte le parti dello stampo. Ciò si traduce in un’elevata precisione dei dettagli e in una buona qualità superficiale. Dopo la solidificazione, lo stampo si apre e il componente finito viene espulso.
Il processo di pressofusione di zinco consente non solo elevate velocità di produzione, ma anche un’eccellente precisione dimensionale e qualità superficiale. Questo lo rende ideale per la produzione in serie di componenti di piccole e medie dimensioni, come quelli richiesti nell’industria automobilistica, nella costruzione di macchine e in molti altri settori.
Il tuo prossimo progetto in zinco
Produzione additiva con Zamak 5 per prototipi funzionali e piccole serie. Elevata libertà di progettazione, qualità riproducibile, lavorazioni superficiali opzionali secondo necessità. In questo modo porti i componenti più rapidamente alla fase di validazione – e trasferisci direttamente le modifiche dai dati CAD alla produzione.
Prototipi e componenti di serie dalla stampa 3D
Grazie alla produzione additiva, già nelle prime fasi dello sviluppo del prodotto è possibile realizzare prototipi funzionali in Zamak 5 con le caratteristiche del successivo componente di serie. A tal fine non sono necessari utensili costosi, poiché la produzione avviene direttamente a partire dai dati CAD 3D.
I pezzi realizzati con la stampa 3D possono essere rivestiti galvanicamente come di consueto, ad esempio per ottenere un’elegante finitura cromata ad alta brillantezza. A differenza della pressofusione di zinco, che risulta conveniente solo a partire da quantità molto elevate, la produzione additiva consente una realizzazione economica di pezzi singoli e piccole serie, i cosiddetti low runner.
Grazie ai processi standardizzati e digitalizzati di PROTIQ, i componenti in Zamak 5 sono pronti per la consegna entro pochi giorni lavorativi. In questo modo gli sviluppatori di prodotto risparmiano settimane di attesa e possono effettuare test significativi già in una fase molto più precoce.
Inoltre, ogni modifica al modello 3D può essere applicata rapidamente ed economicamente a un nuovo prototipo, garantendo una maggiore flessibilità e un chiaro valore aggiunto nello sviluppo del prodotto.
Vantaggi della stampa 3D rispetto alla pressofusione di zinco
- Riduzione dei tempi e dei costi
- Produzione diretta a partire dal modello 3D, senza utensili costosi
- Produzione economicamente vantaggiosa a partire da un lotto minimo di un pezzo
