Fachwörter-Lexikon

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Zinkdruckguss

Der moderne Druckguss zählt zu den besonderen Verfahren, die dazu beitragen, dass Zink in vielen Bereichen unseres Lebens einsetzbar ist. Diese spezielle Technik ermöglicht immer wieder neue Anwendungen. Sie sind überall dort gefragt, wo hohe Stabilität und hohe Stückzahlen gefordert werden. Und außerdem sehen die entsprechenden Produkte oftmals auch außerordentlich schön aus. Es sind vor allem die folgenden Eigenschaften, die Zink für den Druckguss besonders qualifizieren:

– Hohe Wirtschaftlichkeit durch sehr kurze Zykluszeiten, niedrige Schmelztemperatur (380-390 °C), geringste Aushebeschrägen, endkonturnahe Fertigung und lange Formenstandzeiten

– Gute Gießeigenschaften: engste Toleranzen des Rohgusses (bis ca. IT 8), ausgezeichnetes Fließverhalten (Dünnwandgießen)

– Elektrische und elektromagnetische Abschirmung,

– Mechanische Werkstoffkennwerte (für ZP0410 z.B. Zugfestigkeit 300-340 MPa, Dehngrenze (0,2 %) 290-330 MPa, E-Modul 85 GPa)

– Ausgezeichnete Voraussetzungen für die Oberflächenveredelung

– 100 % Recyclingfähigkeit

Ob Schalter, Griffe, Zierleisten, Blenden oder Armaturen: Zinklegierungen können nicht nur endabmessungsnah in nahezu jede gewünschte Form gegossen werden. Während des Gießens lassen sich zusätzlich präzise Oberflächenstrukturen integrieren, die der Optik eine außergewöhnliche Wirkung verleihen. Zinkdruckguss bietet außerdem hervorragende Voraussetzungen für die Verfahren der Oberflächenveredelung, wie zum Beispiel für das galvanische Beschichten.

    

Nur eine Spielzeugeisenbahn? Perfektion bis ins kleinste Detail geht nur, wenn auch die Oberfläche höchsten Ansprüchen genügt / Bildquelle: Initiative Zink

Bauteile aus Zinkdruckguss sind heute Hightech-Produkte, die für unterschiedlichste Einsatzzwecke verwendet und in vielen Bereichen des täglichen Lebens, im Automobil-, Maschinen- und Apparatebau, in der Elektrotechnik und Elektronik sowie im Bauwesen und im Möbelbau eingesetzt werden. Hauptteil des im Auto verwendeten Zinks stellen Komponenten und Bauteile aus Zinkdruckguss zum Beispiel als Gurtstraffer, als Gehäuse für Anlasser und Scheibenwischermotoren, als Träger von Scheinwerfer und Außenspiegel, als Teil der Lenksäule und Frontsensor für Airbags, als Türschlosszylinder und Türgriff. Über 100 Einzelteile aus Zink stehen für Mobilität, Sicherheit und Funktionalität aber auch für dekorative Elemente mit einer hohen gefühlten Wertigkeit.

Und die Produktpalette wird in den kommenden Jahren weiter wachsen, denn Zinkdruckguss ermöglicht die Umsetzung komplexer Geometrien mit dünnen Wandstärken bei hoher Reproduzierbarkeit in engen Toleranzen und mit hohen Festigkeitswerten. Qualität und Qualitätssicherung spielen hierbei eine entscheidende Rolle – von der normgerechten Zinkdruckgusslegierung bis zu den fertigen Gussteilen.

Optik, Haptik, Form und Gewicht – alles muss bei dieser Dentalkamera mit  oberflächenveredeltem Zinkdruckgussgehäuse stimmen / Bildquelle: Initiative Zink

Neue Entwicklungen sowohl in der Gießtechnik als auch in der Obetrflächenbehandlung zeigen, dass noch längst nicht alle Möglichkeiten des Werkstoffs Zink ausgeschöpft sind. Neue Gießverfahren durch Schaumguss, optimierte Legierungen für den Dünnwandguss und intelligente konstruktionen erlauben Gwichtseinsparungen biszu 30 % / Bildquelle: Initiative Zink

Zinnschichten – Anwendung – Lager

In Lagerwerkstoffen wird die geringe Härte von Zinn ausgenutzt. Schichtdicken von bis zu 50 µm werden hierbei zum Beispiel auf Lagerbuchsen abgeschieden. Das weiche Zinn wird unter Belastung der Oberflächengeometrie optimal angepasst (Einlaufverhalten) und besitzt darüber hinaus auch Notlaufeigenschaften in Form einer Schmierwirkung. 

Zinkschicht - Härte

Reine galvanische Zinkschichten sind mit Härten von etwa 100 HV0,1 bis 140 HV0,1 relativ weich. Dadurch besitzen sie allerdings einen hohe Duktilität, das heißt, sie verformen sich bei Verformung ohne zu brechen oder Risse zu bilden. Durch Legieren (z. B. durch galvanische Abscheidung von Zink und einem weiteren Metall unter Bildung von Zinklegierungen) steigt die Härte der Zinkschicht. Besonders stark ist der Anstieg bei Zink-Nickel-Legierungen mit 12 % bis 15 % Nickel; diese Schichten besitzen Härten von etwa 400 HV0,1. Weitere Legierungsschichten und deren mittlere Härten sind: Zink-Eisen(ca. 0,5 %) – ca. 160 HV0,1; Zink-Kobalt(ca. 0,8 %) – ca. 240 HV0,1; Zink-Mangan(ca. 10 %) – ca. 190 HV0,1

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