Zamak El Zamak es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre. Tiene dureza, resistencia a la tracción, densidad 6,6 g/cm³ y temperatura de fusión de 386 °C. Este material puede inyectarse (por cámara fría o caliente y por centrifugación), otro proceso posible es la fundición en tierra de coquilla. Es un material barato, posee buena resistencia mecánica y deformabilidad plástica, y buena colabilidad. Se puede cromar, pintar y mecanizar. La única desventaja de este material es que la temperatura en presencia de humedad lo ataca provocándose una corrosión intercristalina (aspecto similar al desierto). Puede ser utilizado para piezas estructurales. Durante la inyección a presión, es posible la aparición de poros internos o burbujas en el proceso de inyección o colada, lo que puede derivar en la disminución de la resistencia mecánica de las piezas. Sin embargo, una correcta inyección generará una distribución homogénea de poros finos, lo cual favorecerá la tenacidad de la pieza inyectada, al verse frenado el crecimiento de grietas por dichos poros finos. Su uso está muy extendido en el sector del herraje, debido en gran parte al encarecimiento de materiales más habituales, como el latón. Últimamente se ha difundido el uso en partes metálicas de accesorios en cuero y piel, por la alta capacidad estética con costes de fabricación más baratos. Igualmente el sector de la automoción también es un claro consumidor de Zamak en forma de piezas de seguridad, carcasas, bielas, etc. La aleación más comúnmente usada de ZAMAK (EN EUROPA) es ZAMAK-5, (EN EEUU Y CHINA) es ZAMAK-3, pero ZAMAK-2 y ZAMAK-8 también se fabrican y su uso es bastante extenso. La norma española que regula la composición química de Zamak es la UNE-EN 1774. La norma que especifica las propiedades de piezas fundidas en Zamak es la UNE-EN 12844. La aleación Zamak fue creada por New Jersey Zinc Company en la década de 1920, su nombre es un acrónimo alemán de los materiales que componen la aleación: Zink (Zinc), Aluminium (Aluminio), Magnesium Ma gnesium (Magnesio) y Kupfer (cobre). Las piezas fabricadas en Zamak se utilizan en componentes de automóvil, construcción, electricidad, electrónica, vestido, bolsos, telefonía, juguetes, artículos de deporte, y decoración. Últimamente se ha puesto muy de moda como parte de objetos de bisutería; a pesar de no tener el mismo aspecto que el acero, tiene bastante resistencia y no se ensucia como la pla ta. Es habitual verlo formar parte de pulseras de cuero. Sólo se aprecia una pérdida de brillo con el paso del tiempo.
Ventajas del Zamak La fabricación de piezas de fundición de Zamak presenta una serie de ventajas frente a la fabricación de piezas por inyección de aluminio. Estas ventajas se traducen sobre todo en ahorro de tiempo, costos y mejores acabados de las piezas. - El zamak precisa de menos consumo de energía para su transformación, pues se funde a 400 - 420º. - La inyección de Zamak a presión permite fabricar piezas en grandes volúmenes con una alta precisión. - La fabricación de piezas por inyección de Zamak permiten reproducir fácilmente todos los detalles de las piezas, prescindiendo del proceso de maquinado, reduciendo costes. - Ciclos de inyección más rápidos. - Ahorro de mecanizados y energéticos. - Las piezas fabricadas con Zamak permiten mejores acabados y tratamientos superficiales (pinturas, cromos y zincados).
Desventajas del Zamak - No soporta altos grados de tensión y torsión. - No soporta temperaturas de trabajos de más de 80ºC, que causa envejecimiento. - Perdida de propiedades mecánicas (tracción, resistencia al impacto) con el paso del tiempo a temperatura ambiente. - Perdida de propiedades mecánicas por exposición a ambientes húmedos.
Propiedades del zamak Propiedades generales
Zamak 2
Zamak 3
Zamak 5
Dureza
100
82
91
Resistencia al Impacto (J)
47.5
58.3
65.1
Densidad Gr / Cm³
6.6
6.6
6.6
Rango de fusión °C
379-390
381-387
380-386
Conductividad eléctrica % IACS
25
27
26
Conductividad térmica (W/m/Hr/°C)
104.7
113
108.9
Coeficiente de expansión térmica (100-200 °C M/mm/°C)
27.4
27.4
27.4
La aleación de Zamak fue creada por New Jersey Zinc Company en la década de 1.920, su nombre es un acrónimo alemán de los materiales que componen la aleación: Zink (Zinc), Aluminium (Aluminio), Magnesium (Magnesio) y Kupfer (Cobre). El Zamak es una aleación de Zinc con Aluminio, Magnesio y Cobre. Es un material no férreo y versátil. Su composición le confiere excelentes propiedades para la fabricación de piezas por inyección en molde en grandes cantidades, con alta precisión y reproducibilidad de detalles, prescindiendo del proceso de maquinado y reduciendo costes. La fabricación de piezas por fundición de Zamak presenta una serie de ventajas frente a la fabricación de piezas por inyección de Aluminio. Estas ventajas se traducen sobre todo en ahorro de tiempo, costes y mejores acabados de las piezas: - El Zamak precisa de menos consumo de energía para su transformación, pues se funde a 380-385 º C. - La inyección de Zamak a presión permite fabricar piezas en grandes volúmenes con una alta precisión. - La fabricación de piezas por inyección de Zamak permiten reproducir fácilmente todos los detalles de las piezas prescindiendo del proceso de maquinado y reduciendo costes. - Ciclos de inyección más rápidos. - Ahorro de mecanizados. - Las piezas fabricadas con Zamak permiten mejores acabados y tratamientos superficiales (pinturas, cromos, oro, aluminio mate, cincado, etc.).
Composición química del ZAMAK-5 (Zn4Al4Cul-ZL5), norma UNE-EN 1774: -
Aleación base: Zinc. Aluminio: Al 3.8 – 4.2 Magnesio: Mg 0.035 – 0.06 Cobre: Cu 0.7 – 1.1 Hierro: Fe máx. 0.020 Plomo: Pb máx. 0.003 Cadmio: Cd máx. 0.003 Estaño: Sn máx. 0.001 Níquel: Ni máx. 0.001 Silicio: Si máx. 0.02
Propiedades físicas: -
Densidad a 20º C: (g/cm3) 6,7 Intervalo de fusión: (º C) 380-385 Temperatura de colada: (º C) 410-430 Contracción al solidificar: (mm/m) 5 Calor de fusión: (Kj/Kg) 105 Calor especifico: (J/Kg.K) 419 Conductividad térmica: (W/m.K) 108 Conductividad eléctrica: (%IACS) 26
Propiedades mecánicas: -
Resistencia a la tracción: (N/mm2) 280 – 350 Alargamiento: (%) 3 – 8 Dureza Brinell: 85 – 105 Resistencia impacto: (J) 65 (Charpy 6.35 x 6.35 sin entalladora)
CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
Zamak ZL5
Resistencia a la tracción Límite elástico al 0,2%
300 MPa 250 MPa
Alargamiento (%) (50mm)
5%
Resistencia a la flexión por choque (Probeta sin entala de 6,3 * 6 ,3 mm)
58 J
Resistencia a la comprensión (al +0,1%)
600 MPa
Resistencia al cizallamiento
270 MPa
Resistencia a la fatiga (108 cycles)
56 Mpa
Dureza Brinel 500 - 10 -30 HBS
92
Dureza Vickers con carga de 5 kg Módulo de Youngs
80a90HV 85 Gpa
Resistencia a la fluencia por alargamiento al 0,5%
100 Mpa
PROPIEDADES FÍSICAS
Zamak ZL5
1,1
Densidad
6,7 Kg/dm3
0,6
Temperatura de fusión
388 ºc
Contracción en modelo de inyección
4A6‰
Coeficiente de dilatación lineal
27 10-6k-1
Conductividad térmica
110 W/(m-k)
Conductividad eléctrica
26 %IACS
Resistividad a 10ºC)
6,5 10-8O.m
Calor específico
418 J/(k.g.K)
Calor latente
104,6 J.g-1
Magnetismo
xxx
COMPOSICIÓN EN %
MIN
MAX
AL
3,8
4,2
CU
0,7
MG
0,035
ZN
EL RESTO
CONTENIDO MAXIMO DE IMPUREZAS: Fe Pb Cd Sn Ni Si
-
0,02 0,003 0,003 0,001 0,001 0,02
-
0,02 0,003 0,003 0,001 0,001 0,02
-
0,02 0,003 0,003 0,001 0,001 0,02
-
0,008 0,005 0,005 0,002 -
-
0,008 0,005 0,005 0,002 2
-
0,035 0,005 0,005 0,002 0,001 0,035
-
0,05 0,005 0,005 0,002 0,05
-
0,07 0,005 0,005 0,002 0,07
Características principales de la aleación comercial ZAMAK-5. - Composición: Aluminio 4%, Cobre 1%, Magnesio 0.05%, Resto Zinc. - Los lingotes de zamak pueden contener Ni, Cr, Mn y Si en cantidades de hasta 0.02, 0.02, 0.05 y 0.035 % respectivamente). - Resistencia a la tracción: 32-34 Kg/mm².Dureza Brinell: 95.Densidad: 6.7 g/cm³. - Temperatura de fusión: 386 ºC.
Especificaciones El zamak “cinc alea” para a presión fundición y hace girar origen del turco del bastidor cubra con cinc la aleación “zamak5, y otras aleaciones 2.3.7 del zamak, y el origen turco de Ks” según el origen europeo
EN1774 para el mercado del egyption y los mercados internacionales análisis para el zamak 5 como siguiendo: -
El Al%: 3.8-4.2%. El Mg%: 0.035-0.06%. El Cu%: 0.7-1.1%. El Fe%: 0.02% máximo. El Pb%: 0.003% máximo. El Sn%: 0.001% máximo. El Ni% 0.001% máximo. El Cd%: 0.003% máximo.
ZAMAK 5 CARACTERÍSTICAS VALOR DEL VALUE ENGLISH DE PROPERTY METRIC Características Mecánicas y Físicas Última fuerza extensible Fuerza de producción (0.2% compensaciones) Fuerza de impacto Alargamiento en F máximo Alargamiento en la fractura Fuerza de esquileo Fuerza de producción compresiva 8 Fuerza de fatiga (5x10 de doblez reverso ciclos) Dureza Módulo de la elasticidad Características físicas Gama de la solidificación (gama de fundición) Densidad Coeficiente de extensión termal Conductividad termal Resistencia eléctrica Calor latente (calor de la fusión) Capacidad de calor específico Coeficiente de fricción
MPa 331 (MPa 270 envejecido) MPa 295 52 J (56 J envejecidos) el 2% 3.6% (el 13% envejecido) MPa 262 MPa 600 MPa 57 114 Brinell 96 GPa
48.000 PSI (39.000 PSI envejecidas) 43.000 PSI 38 pie-lbf (41 pie-lbf envejecidos)
°C 380386 3 6.7 kg/dm
°F 716727 3 0.24 lb/in
27.4 μm/m-°C
15.2 μin/in-°F
109 W/mK 6.54 μΩ-cm en el °C 20 110 J/g 419 J/kg-°C 0.08
756 BTU-in/hr-ft - °F 2.57 μΩ-en en el °F 68 -5 4.7x10 BTU/lb 0.100 BTU/lb-°F
38.000 PSI 87.000 PSI 8.300 PSI 14.000.000 PSI
