Uvod v izdelke iz cinkove zlitine
Cinkova zlitina je zlitina, sestavljena iz cinka kot osnove z dodatkom drugih elementov. Običajno dodani legirni elementi vključujejo nizkotemperaturne-elemente cinkove zlitine, kot so aluminij, baker, magnezij, kadmij, svinec in titan.
Cinkova zlitina ima nizko tališče, dobro fluidnost, je enostavna za varjenje, spajkanje in plastično obdelavo. V atmosferi je-odporen na korozijo, odpadni material pa je enostavno reciklirati in pretopiti. Vendar ima nizko lezno trdnost in je nagnjen k naravnemu staranju, kar lahko povzroči spremembe dimenzij. Pripravi se s taljenjem in oblikuje z-litjem pod pritiskom ali obdelavo pod pritiskom.
Glede na proizvodni proces ga lahko razdelimo na lite cinkove zlitine in kovane cinkove zlitine. Glavni dodani elementi v cinkovih zlitinah so aluminij, baker in magnezij. Lite cinkove zlitine imajo dobro fluidnost in odpornost proti koroziji, zaradi česar so primerne za-instrumente za tlačno litje, avtomobilske dele, ohišja itd.
Fizične lastnosti
Cink je modrikasto-bela sijoča kovina z diamagnetnimi lastnostmi. Čeprav se komercialni cink običajno predeluje, te lastnosti niso več izrazite. Njegova gostota je nekoliko nižja od gostote železa in ima šestkotno kristalno strukturo.
Pri sobni temperaturi je cink trd in krhek, vendar postane duktilen med 100 in 150 stopinjami. Ko temperatura preseže 210 stopinj, cink ponovno postane krhek in ga je mogoče zdrobiti s kladivom. Cink ima zmerno električno prevodnost. Med vsemi kovinami sta njeno tališče (420 stopinj) in vrelišče (900 stopinj) relativno nizka. Razen pri živem srebru in kadmiju je njegovo tališče med vsemi prehodnimi kovinami najnižje.
Značilnosti
Nizko tališče: tali se pri 385 stopinjah, kar omogoča enostavno tlačno-litje.
Dobra zmogljivost litja: lahko-vlije zapletene, tankostenske-natančne dele z gladko površino.
Odporno-na korozijo v atmosferi.
Visoka dimenzijska stabilnost in natančnost končnih izdelkov (do 0,03 mm).
Nizki proizvodni stroški: dolga življenjska doba kalupa.
01 Zgodovina razvoja cinkovih zlitin
Leta 1930, na predvečer druge svetovne vojne, je Nemčija začela iskati alternative kositrnemu bronu, svinčevi medenini in kovinam Babbitt, da bi odpravila pomanjkanje bakrenih virov in visoke stroške ter začela raziskave nove generacije zlitin drsnih ležajev.
Leta 1935 je Nemčija po skoraj petih letih raziskav odkrila, da lahko mehanske lastnosti in učinkovitost-zmanjševanja trenja zlitin na osnovi litega cinka-in zlitin na osnovi litega{3}}aluminija presežejo lastnosti zlitin na osnovi-bakra in babitovih kovin.
Leta 1938 je Nemčija uspešno zamenjala kositrni bron in aluminijev bron z litimi cinkovimi zlitinami ter zamenjala kovine Babbitt z zlitinami na osnovi litega-aluminija za izdelavo ležajnih puš in podobnih izdelkov. Te so vgrajevali v vojaške tanke in avtomobile ter dosegali odlične rezultate.
Od leta 1939 do 1943, med drugo svetovno vojno, je letna poraba litih cinkovih zlitin in zlitin na osnovi litega-aluminija v Nemčiji narasla s 7800 ton na 49.000 ton. Ta sprememba je pritegnila veliko pozornost Mednarodne organizacije za svinec in cink.
Leta 1959 so enote članice Mednarodne organizacije za svinec in cink skupaj začele raziskovalni projekt z imenom "LONG-S PLAN." Njegov namen je bil razviti novo generacijo zlitin-za zmanjšanje trenja z večjo zmogljivostjo in daljšo življenjsko dobo kot zlitine na osnovi bakra-in kovine Babbitt. Zlitina v razvoju je bila imenovana Long-s metal.
Pojav nove Long{0}}s kovinske zlitine-za zmanjšanje trenja je pritegnil veliko pozornost uporabnikov po vsem svetu. Številne industrializirane države so vložile znatna sredstva v raziskave in razvoj kovine Long-s. Samo v Združenih državah je na desetine podjetij razvilo Long-s kovinske zlitine-na osnovi aluminija,-cinka in druge vrste zlitin-za zmanjšanje trenja.
Zaradi svojih odličnih lastnosti za-zmanjševanje trenja in stroškovne{1}}učinkovitosti je bila kovina Long-s hitro promovirana v proizvodnem sektorju in je celovito nadomestila tradicionalne zlitine-za zmanjševanje trenja, kot so zlitine-na osnovi bakra in kovine Babbitt, kar dokazuje močno konkurenčnost na trgu.
Razvoj cinkovih zlitin na Kitajskem
Ker je bilo mogoče za izdelavo drsnih ležajev uporabiti novo kovinsko cinkovo zlitino Long-s in tradicionalne kovine Babbitt, njeni proizvodni stroški pa so bili bistveno nižji kot pri kovinah Babbitt, je bila kovina Long-s na Kitajskem transliterirana kot »Longova zlitina«. Strokovnjaki v industriji so Long{3}}s metal označili za novo vrsto zlitine za-zmanjševanje trenja in mnogi so jo običajno imenovali nova vrsta zlitine za ležaje.
Leta 1982 je Shenyang Foundry Research Institute, nacionalni organ za livarsko tehnologijo, predstavil Long-s kovinsko cinkovo zlitino ZA27 iz ameriškega standarda ASTM B791-1979. Po skoraj dveh letih študija in prilagajanja so razvili doma proizvedeno novo ležajno zlitino ZA27 na osnovi cinka- z nacionalno standardno kodo ZA27-2, kar označuje začetek razvoja nove zlitine za zmanjšanje trenja na Kitajskem.
Leta 1985 je bil pod zagovorništvom gospe Chen Shuzhi, takratne namestnice guvernerja province Liaoning, in z močno podporo ustreznih vodij Raziskovalnega inštituta za livarje Shenyang ustanovljen Inštitut za raziskovanje ležajnih materialov Shenyang. Sestavljala ga je tehnična elita iz Shenyang Foundry Research Institute in je bila specializirana za uvajanje napredne tuje Long{3}}s kovinske tehnologije za spodbujanje razvoja in popularizacije domače tehnologije "Longovih zlitin".
Leta 1991 je Raziskovalni inštitut za ležajne materiale v Shenyangu najprej razvil material z-aluminijeve cinkove-za303 zlitine na osnovi ZA27-2, ki obravnava nizkotemperaturno krhkost ZA27-2. Tistega leta je opravil oceno znanstvenih in tehnoloških dosežkov občinske komisije za znanost in tehnologijo Shenyang. Od takrat je bila tehnologija "Longove zlitine" široko razširjena in izmenjana med glavnimi domačimi univerzami in raziskovalnimi ustanovami, kar je spodbudilo hiter razvoj kitajske "Longove zlitine".
Mikrokristalne-zlitine na osnovi cinka lahko izpolnijo posebne zahteve glede učinkovitosti posameznih lastnosti, kar jih razlikuje od tradicionalnih običajnih zlitin-za zmanjšanje trenja. To zagotavlja prilagojeno proizvodnjo materialov za-zmanjševanje trenja za industrijo proizvodnje opreme, zadovoljevanje prilagojenih potreb proizvodnje opreme in nudenje močne podpore za doseganje visoke učinkovitosti, visoke natančnosti, visoke zanesljivosti in nizkih stroškov pri proizvodnji opreme.
Do leta 2010 so se izdelki za-zmanjševanje trenja, kot so ležajne puše, ležaji, polžasti zobniki, drsne plošče in matice iz mikrokristalnih zlitin na osnovi cinka-, uspešno uporabljali v panogah, kot so proizvodnja opreme za kovanje, proizvodnja CNC obdelovalnih strojev, proizvodnja reduktorjev hitrosti, proizvodnja težke rudarske opreme in proizvodnja inženirskih strojev.
Izdelki iz mikrokristalnih zlitin-na osnovi cinka so s svojo visoko zanesljivostjo in stabilnostjo uspešno nadomestili tradicionalne zlitine-za zmanjševanje trenja in nove zlitine-za zmanjševanje trenja ter dosegli dobre družbene koristi in pomembne gospodarske donose. To označuje vstop kitajskega razvoja cinkovih zlitin v dobo "mikrokristalnih zlitin"!
02 Postopek izdelave cinkove zlitine
Tradicionalni-postopek tlačnega litja je v prvi vrsti sestavljen iz štirih korakov: priprava kalupa, polnjenje, brizganje in stresanje (splošno znano kot ločevanje vrat).
Med postopkom priprave se mazivo razprši v votlino kalupa. Mazivo ne le pomaga nadzorovati temperaturo kalupa, ampak tudi pomaga pri izvrževanju ulitka. Po tem se kalup zapre in staljena kovina se vbrizga v kalup pri visokem tlaku, ki se običajno giblje od približno 10 do 175 megapaskalov.
Ko staljena kovina napolni kalup, se tlak vzdržuje, dokler se ulitek ne strdi. Izmetalni zatiči nato potisnejo vse odlitke. Ker ima lahko kalup več votlin, je v vsakem ciklu mogoče proizvesti več ulitkov.
Postopek pretresanja vključuje ločevanje ostankov, vključno z vratci kalupa, drsniki, kanalom in brizgalko. To se običajno doseže z vpenjanjem ulitka s posebnim vpenjalom. Če so vrata krhka, lahko ulitek neposredno odbijete in tako prihranite delo. Odvečni material vrat kalupa je mogoče stopiti in ponovno uporabiti. Tipičen izkoristek je približno 67 %.
Visok{0}}tlačno vbrizgavanje povzroči zelo hitro polnjenje kalupa, kar omogoča, da staljena kovina napolni celoten kalup, preden se kateri koli del strdi. Ta metoda zagotavlja, da se celo tanko{2}}odseki, ki jih je težko{3}}napolniti-, izognejo prekinitve površine.
Vendar pa lahko to privede tudi do zadrževanja zraka, saj se zrak med hitrim polnjenjem kalupa težko umakne. To težavo je mogoče ublažiti z namestitvijo odprtin vzdolž ločilne črte, vendar lahko tudi pri zelo natančnih postopkih nekaj poroznosti ostane v središču ulitka. Večino tlačnih ulitkov je mogoče izboljšati s sekundarno obdelavo, da se dosežejo lastnosti, ki niso mogoče samo z litjem, kot je vrtanje, narezovanje ali poliranje.
Oprema
Stroji-za tlačno litje so večinoma razdeljeni na dve vrsti: stroji za-komorno-litje z vročo-komoro in stroji za-komorno-litje pod pritiskom s hladno-komoro. Stroji za tlačno-litje-z vročo{6}}komoro se običajno uporabljajo za tlačno-litje cinkove zlitine, medtem ko se stroji za tlačno-livanje-komore s hladno-komoro običajno uporabljajo za aluminijeve, magnezijeve, bakrove in cinkove zlitine z visoko vsebnostjo aluminija. Zato ne bom podrobneje razpravljal o tlačnem-litju-v hladni komori.
Pokrivna plošča 2. Gusji vrat 3. Pogonski valj 4. Sedež šobe 5. Bat 6. Telo cilindra 7. Lonček 8. Staljena kovina 9. Šoba 10. Grelno območje 11. Vhod za tekočo kovino 12. Zgorevalna komora
Tlačno -komorno-litje, včasih imenovano tudi tlačno-litje z gosjim vratom, vključuje bazen staljene ali pol-staljene kovine, ki pod pritiskom napolni kalup.
Na začetku cikla se bat stroja umakne, tako da staljena kovina napolni gosji vrat. Pnevmatski ali hidravlični tlak nato potisne bat, stisne kovino in jo vbrizga v kalup. Stroji za-tlačno litje segajo od 10 ton do 400 ton, pri čemer so najpogosteje uporabljeni 88 ton, 138 ton, 168 ton in 200 ton.
Prednosti tega sistema vključujejo kratke čase ciklov, enostavnost avtomatizacije in priročno taljenje kovin.
Pomanjkljivosti vključujejo nezmožnost tlačnega-litja kovin z višjimi tališči, kot je aluminij, saj bi aluminij pobral železo iz talilnega bazena.
Zato se za zlitine cinka, kositra in svinca običajno uporabljajo-stroji za tlačno litje-z vročo komoro. Poleg tega je tlačno-litje v vroči{3}}komori na splošno neprimerno za velike ulitke; ta postopek se običajno uporablja za majhne ulitke.