I. Características de fundição sob pressão com ligas de zinco
As ligas de zinco apresentam excelentes propriedades mecânicas e de galvanoplastia. A rugosidade da superfície, resistência e ductilidade das peças de liga de zinco fundidas são excelentes.
Devido à excepcional fluidez do zinco, ele pode ser usado para criar produtos mais finos, com espessuras de parede de até 0,5 mm.
A principal desvantagem do zinco é a sua alta densidade, o que resulta em produtos mais pesados e mais caros, tornando-o mais adequado para peças pequenas. Além disso, as ligas de zinco carecem de estabilidade dimensional.
1) Densidade:
- Zinco puro: 6,6 g/cm3;
- Liga de zinco fundido: 6,7-6,9 g/cm3;
2) Ponto de fusão:
- Zinco puro: 419°C;
- Liga de zinco: 387-390°C;
- Temperatura de fundição: 390-410°C
3) A liga de zinco fundido mais comumente usada é ZAMAK 3.
II. Modelos de ligas de zinco fundidas
As normas e modelos internacionais correspondentes ao ZAMAK 3 são os seguintes:
| Reino Unido | BS:1004-1972 Liga A |
| Estados Unidos | ASTM: Liga B240-74 AG40A; SAE:903 |
| Japão | JIS:H2201Na2(ZDC2) |
| Alemanha | DIN 1743:1978 GB ZN A14 |
| Austrália | COMO 1881-1977 Zn A14 |
| Taiwan | SNC: ZAC1 |
| China | GB: Z ZnAl4 |
III. Composição de ligas de zinco fundidas
As composições químicas de várias ligas de zinco comumente usadas são as seguintes:
| ZAMAK 2 | ZAMAK 3 | ZAMAK 5 | |
| Al | 3,8-4,2 | 3,8-4,2 | 3,8-4,2 |
| Cu | 2,7-3,3 | ≤0,030 | 0,7-1,1 |
| mg | 0,035-0,06 | 0,035-0,06 | 0,035-0,06 |
| Pb | ≤0,03 | ≤0,003 | ≤0,003 |
| Fé | ≤0,020 | ≤0,020 | ≤0,020 |
| Cd | ≤0,003 | ≤0,003 | ≤0,003 |
| Sn | ≤0,001 | ≤0,001 | ≤0,001 |
| Si | ≤0,02 | ≤0,02 | ≤0,02 |
| Não | ≤0,001 | ≤0,001 | ≤0,001 |
4. Estabilidade Dimensional de Ligas de Zinco
Os produtos de liga de zinco encolherão continuamente após a moldagem, estabilizando essencialmente após seis meses. O encolhimento das peças fundidas de zinco é o seguinte:
| Processamento de Fundição | Tempo | Liga nº 3 mm/m |
Liga nº 5 mm/m |
| Variação de envelhecimento padrão | 5 semanas depois 6 meses depois 5 anos depois 8 anos depois. |
0,32 0,56 0,73 0,79 |
0,69 1.03 1,36 1,41 |
| Após o tratamento de estabilização | 5 semanas depois 3 meses depois 2 anos depois |
0,20 0h30 0h30 |
0,22 0,26 0,37 |
Devido ao pronunciado fenômeno de retração contínua das ligas de zinco, recomenda-se realizar o pós-processamento de estabilização (100-120°C, 2-4H) para produtos com requisitos rígidos de tamanho.
V. O papel da composição química nas ligas de zinco:
1) Alumínio (Al)
As ligas de zinco fundido normalmente contêm 3,9-4,3% de alumínio. O alumínio aumenta a resistência das peças fundidas, mas a resistência é ideal apenas em 3,5% e 7,5%.
Enquanto isso, a adição de alumínio afeta a fluidez da liga de zinco. A fluidez da liga de zinco é melhor quando o teor de alumínio é de 0% e 5%.
Devido às relativas contradições no impacto do teor de alumínio nas peças fundidas de liga de zinco, o controle do teor de alumínio nas ligas de zinco é rigoroso. Isso pode ser visto claramente nos dois gráficos a seguir:
1) Pela análise fica evidente que no processo produtivo a quantidade de alumínio misturada à liga de zinco deve ser rigorosamente controlada.
2) Magnésio (Mg)
Vestígios de magnésio na liga de zinco podem mitigar a corrosão dos grãos (microcorrosão) causada por impurezas.
No entanto, um excesso de magnésio pode aumentar a fragilidade da peça fundida. Na produção, o magnésio tende a queimar facilmente, portanto, quanto mais reciclada for a produção, menor será o teor de magnésio.
3) Cobre (Cu)
O papel do cobre nas ligas de zinco é semelhante ao do magnésio. Pode reduzir a corrosão dos grãos e aumentar a resistência da liga de zinco.
Contudo, se o seu conteúdo exceder a faixa especificada, a estabilidade dimensional da peça fundida diminui. Dado o elevado ponto de fusão do cobre, o seu conteúdo na produção deve ser controlado.
4) Ferro (Fe)
O ferro na liga de zinco reage prontamente com o alumínio para produzir um composto (FeAl3) que é mais leve que o zinco e pode ser removido durante a limpeza da escória.
O ferro não tem impacto nas propriedades mecânicas e no desempenho de fundição sob pressão da peça fundida. No entanto, compostos duros podem afetar ferramentas de polimento e usinagem.
