Uvod u proizvode od legura cinka
Legura cinka je legura sastavljena od cinka kao baze s dodatkom drugih elemenata. Uobičajeno dodani elementi legure uključuju-elemente legure cinka na niskim temperaturama kao što su aluminij, bakar, magnezij, kadmij, olovo i titan.
Cinkova legura ima nisko talište, dobru fluidnost, lako se zavariva, lemi i podvrgava plastičnoj obradi. Otporan je-na koroziju u atmosferi, a otpadni materijal lako je reciklirati i pretopiti. Međutim, ima nisku otpornost na puzanje i sklon je prirodnom starenju, što može uzrokovati promjene dimenzija. Priprema se topljenjem i oblikuje-lijevanjem pod pritiskom ili obradom pod pritiskom.
Na temelju proizvodnog procesa može se podijeliti na lijevane cinkove legure i kovane cinkove legure. Glavni dodani elementi u legurama cinka uključuju aluminij, bakar i magnezij. Legure lijevanog cinka imaju dobru fluidnost i otpornost na koroziju, što ih čini prikladnima za-instrumente za tlačno lijevanje, automobilske dijelove, kućišta itd.
Fizička svojstva
Cink je plavkasto-bijeli, sjajni metal s dijamagnetskim svojstvima. Iako se komercijalni cink obično prerađuje, ove karakteristike više nisu različite. Gustoća mu je nešto niža od gustoće željeza, a ima heksagonalnu kristalnu strukturu.
Na sobnoj temperaturi, cink je tvrd i krt, ali postaje rastegljiv između 100 i 150 stupnjeva. Kada temperatura prijeđe 210 stupnjeva, cink ponovno postaje krt i može se zdrobiti udarcem čekića. Cink ima umjerenu električnu vodljivost. Od svih metala, njegovo talište (420 stupnjeva) i vrelište (900 stupnjeva) relativno su niske. Osim žive i kadmija, njegovo talište najniže je među svim prijelaznim metalima.
Karakteristike
Niska točka taljenja: Topi se na 385 stupnjeva, što olakšava-lijevanje pod pritiskom.
Dobre performanse lijevanja: Može-lijevati složene,-tankozidne precizne dijelove s glatkom površinom.
Otporan-na koroziju u atmosferi.
Visoka dimenzijska stabilnost i preciznost gotovih proizvoda (do 0,03 mm).
Niski troškovi proizvodnje: Dug vijek trajanja kalupa.
01 Povijest razvoja legura cinka
Godine 1930., uoči Drugog svjetskog rata, Njemačka je započela potragu za alternativama kositrenoj bronci, olovnom mesingu i Babbitt metalima kako bi se pozabavila nedostatkom bakrenih resursa i visokim troškovima, pokrenuvši istraživanje nove generacije legura kliznih ležajeva.
Godine 1935., nakon gotovo pet godina istraživanja, Njemačka je otkrila da mehanička svojstva i performanse-smanjenja trenja legura na bazi-cinka-i legura na bazi lijevanog{3}}aluminija mogu nadmašiti one legura na bazi-bakra i Babbitt metala.
Godine 1938. Njemačka je uspješno zamijenila kositrenu broncu i aluminijsku broncu legurama lijevanog cinka i zamijenila Babbitt metale legurama na bazi lijevanog-aluminija za proizvodnju ležajnih čahura i sličnih proizvoda. Ugrađivani su u vojne tenkove i automobile, postižući izvrsne rezultate.
Od 1939. do 1943., tijekom Drugog svjetskog rata, godišnja upotreba legura lijevanog cinka i legura na bazi-aluminija u Njemačkoj porasla je sa 7800 tona na 49000 tona. Ova je promjena privukla značajnu pozornost Međunarodne organizacije za olovo i cink.
Godine 1959. jedinice članice Međunarodne organizacije za olovo i cink zajednički su pokrenule istraživački projekt pod nazivom "LONG-S PLAN." Njegova je svrha bila razviti novu generaciju legura za-smanjenje trenja s boljim performansama i dužim radnim vijekom od legura-na bazi bakra i Babbitt metala. Legura koja se razvija naziva se Long-s metal.
Pojava nove Long-s metalne legure-za smanjenje trenja privukla je značajnu pozornost korisnika širom svijeta. Mnoge industrijalizirane zemlje uložile su značajna sredstva u istraživanje i razvoj Long{3}}s metala. Samo u Sjedinjenim Državama deseci tvrtki razvili su Long-s metalne legure-na bazi aluminija,-cinka i druge serije legura-za smanjenje trenja.
Zbog svojih izvrsnih svojstava za-smanjenje trenja i-troškovne učinkovitosti, Long-s metal je brzo promoviran u proizvodnom sektoru i sveobuhvatno je zamijenio tradicionalne legure-za smanjenje trenja kao što su legure na bazi-bakra i Babbitt metali, pokazujući snažnu tržišnu konkurentnost.
Razvoj legura cinka u Kini
Budući da su se nova Long-s metalna legura cinka i tradicionalni Babbitt metali mogli koristiti za proizvodnju kliznih ležajeva, a njezini su troškovi proizvodnje bili znatno niži od troškova Babbitt metala, Long-s metal transliteriran je u Kini kao "Longova legura". Stručnjaci iz industrije nazivali su Long-s metal novom vrstom legure-za smanjenje trenja, a mnogi su je obično nazivali novom vrstom legure za ležajeve.
Godine 1982. Shenyang Foundry Research Institute, nacionalni autoritet za tehnologiju ljevanja, predstavio je Long-s metalnu ZA27 cinkovu leguru iz američkog standarda ASTM B791-1979. Nakon gotovo dvije godine proučavanja i prilagodbe, razvili su novu leguru ležaja ZA27 domaće proizvodnje na bazi cinka, s nacionalnim standardnim kodom ZA27-2, označavajući početak razvoja nove legure za smanjenje trenja u Kini.
Godine 1985., pod zalaganjem gđe. Chen Shuzhi, tadašnje zamjenice guvernera provincije Liaoning, i uz snažnu podršku relevantnih čelnika Instituta za istraživanje ljevaonica Shenyang, osnovan je Institut za istraživanje materijala ležaja Shenyang. Bio je sastavljen od tehničke elite iz Shenyang Foundry Research Institute i specijaliziran za uvođenje napredne strane Long{3}}s metalne tehnologije za promicanje razvoja i popularizacije domaće tehnologije "Longove legure".
Godine 1991. Shenyang Bearing Material Research Institute prvi je razvio ZA303 leguru ZA303-na bazi-aluminij-cink-materijal baziran na ZA27-2, baveći se krtošću ZA27-2 pri niskim temperaturama. Te je godine prošao ocjenu znanstvenih i tehnoloških dostignuća Gradske komisije za znanost i tehnologiju Shenyanga. Od tada je tehnologija "Longove legure" široko rasprostranjena i razmijenjena među glavnim domaćim sveučilištima i istraživačkim institucijama, promičući brzi razvoj kineske "Longove legure".
Mikrokristalne legure-na bazi cinka mogu zadovoljiti specifične zahtjeve performansi za pojedinačna svojstva, što ih razlikuje od tradicionalnih običnih legura-za smanjenje trenja. To omogućuje prilagođenu proizvodnju-materijala za smanjenje trenja za industriju proizvodnje opreme, zadovoljavanje personaliziranih potreba proizvodnje opreme i pružanje snažne podrške za postizanje visoke učinkovitosti, visoke preciznosti, visoke pouzdanosti i niskih troškova u proizvodnji opreme.
Do 2010. proizvodi za-smanjenje trenja kao što su ležajne čahure, ležajevi, pužni zupčanici, klizne ploče i matice izrađeni od mikrokristalnih legura na bazi-cinka uspješno su primijenjeni u industrijama kao što su proizvodnja opreme za kovanje, proizvodnja CNC alatnih strojeva, proizvodnja reduktora brzine, proizvodnja teške rudarske opreme i proizvodnja inženjerskih strojeva.
Proizvodi od-mikrokristalnih legura na bazi cinka uspješno su zamijenili tradicionalne legure-za smanjenje trenja i nove legure-za smanjenje trenja svojom visokom pouzdanošću i stabilnošću, postižući dobre društvene koristi i značajne ekonomske povrate. Ovo označava ulazak kineskog razvoja legura cinka u eru "mikrokristalnih legura"!
02 Proces proizvodnje legure cinka
Tradicionalni-proces lijevanja pod pritiskom prvenstveno se sastoji od četiri koraka: priprema kalupa, punjenje, ubrizgavanje i istresanje (općenito poznato kao odvajanje vrata).
Tijekom procesa pripreme, mazivo se raspršuje u šupljinu kalupa. Lubrikant ne samo da pomaže u kontroli temperature kalupa, već također pomaže u izbacivanju odljevka. Nakon toga, kalup se zatvara, a rastaljeni metal se ubrizgava u kalup pod visokim tlakom, obično u rasponu od približno 10 do 175 megapaskala.
Nakon što rastaljeni metal ispuni kalup, tlak se održava dok se odljevak ne skrutne. Izbacivači zatim istiskuju sve odljevke. Budući da kalup može imati više šupljina, u svakom ciklusu može se proizvesti nekoliko odljevaka.
Proces istresanja uključuje odvajanje ostataka, uključujući vratašca kalupa, vodilice, kanalizacijski kanal i izljev. To se obično postiže stezanjem odljevka posebnim učvršćenjem. Ako su vrata krta, odljevak se može izravno srušiti, štedeći rad. Višak materijala za otvaranje kalupa može se rastopiti i ponovno upotrijebiti. Tipični prinos je približno 67%.
Visok{0}}tlačno ubrizgavanje rezultira vrlo brzim punjenjem kalupa, dopuštajući rastaljenom metalu da ispuni cijeli kalup prije nego što se bilo koji dio skrutne. Ova metoda osigurava da čak i dijelovi s tankim-stjenkama,-za-ispunjavanje izbjegnu površinske diskontinuitete.
Međutim, to također može dovesti do zarobljavanja zraka, jer se zrak bori da izađe tijekom brzog punjenja kalupa. Ovaj se problem može ublažiti postavljanjem otvora duž linije razdvajanja, ali čak i uz vrlo precizne postupke, nešto poroznosti može ostati u središtu odljevka. Većina odljevaka pod pritiskom može se poboljšati sekundarnom obradom kako bi se postigle značajke koje nisu moguće samo lijevanjem, poput bušenja, narezivanja ili poliranja.
Oprema
Strojevi-za tlačni lijev uglavnom se dijele na dvije vrste: strojevi za-komoru-za tlačno lijevanje i strojevi za-komoru-za tlačno lijevanje. Strojevi za-komorno-lijevanje pod tlakom obično se koriste za-lijevanje legure cinka, dok se strojevi za-komorno-lijevanje pod tlakom općenito koriste za aluminij, magnezij, bakar i legure cinka s visokim sadržajem aluminija. Stoga neću puno elaborirati o-komornom-lijevanju pod pritiskom.
Poklopna ploča 2. Gooseneck 3. Pogonski cilindar 4. Sjedište mlaznice 5. Klip 6. Tijelo cilindra 7. Lonac 8. Rastaljeni metal 9. Mlaznica 10. Zona grijanja 11. Ulaz tekućeg metala 12. Komora za izgaranje
Lijevanje pod-tlačnim-komorama u vrućoj komori, koje se ponekad naziva i lijevanje pod-guščjim vratom, uključuje bazen rastaljenog ili polu-taljenog metala koji pod pritiskom ispunjava kalup.
Na početku ciklusa, klip stroja se uvlači, dopuštajući rastaljenom metalu da ispuni guščiji vrat. Pneumatski ili hidraulički pritisak zatim gura klip, komprimira metal i ubrizgava ga u kalup. Strojevi-za tlačni lijev kreću se od 10 tona do 400 tona, a najčešće se koriste 88 tona, 138 tona, 168 tona i 200 tona.
Prednosti ovog sustava uključuju kratko vrijeme ciklusa, jednostavnost automatizacije i praktično taljenje metala.
Nedostaci uključuju nemogućnost tlačnog-lijevanja metala s višim talištem, kao što je aluminij, jer bi aluminij pokupio željezo iz bazena za taljenje.
Stoga se strojevi za-komorno-lijevanje pod pritiskom obično koriste za legure cinka, kositra i olova. Osim toga, lijevanje pod-komorom-u vrućoj komori općenito nije prikladno za velike odljevke; ovaj se postupak obično koristi za male odljevke.