Odlewy ciśnieniowe z cynku czy z aluminium? Porównanie dla konstruktora i zakupowca

Przy nowym detalu konstruktor i dział zakupów często stają przed tym samym pytaniem: odlew z cynku czy z aluminium? Oba stopy odlewa się ciśnieniowo, ale różnią się masą, dokładnością, kosztem formy i wyglądem po wykończeniu.

Poniżej zestawiamy najważniejsze różnice i podpowiadamy, w jakich sytuacjach który materiał wypada lepiej.

Porównanie w skrócie

Wartości są orientacyjne i zależą od konkretnego stopu oraz geometrii detalu.

Masa i wielkość detalu

To najprostsze kryterium. Aluminium jest około 2,5 raza lżejsze od ZnAl. Jeśli element jest duży albo jego masa ma znaczenie (np. w pojazdach, w elektronarzędziach), aluminium zwykle wygrywa.

Przy małych detalach do kilkuset gramów różnica masy rzadko ma znaczenie. Wtedy przeważają inne zalety cynku: precyzja, cienkie ścianki i niższy koszt formy w przeliczeniu na sztukę.

Dokładność, cienkie ścianki i detale

Stop ZnAl ma bardzo dobrą lejność i krzepnie w wąskim zakresie temperatur. Dzięki temu dokładnie odwzorowuje kształt formy: cienkie ścianki, drobne żebra, gwinty zewnętrzne, napisy i faktury.

W praktyce wiele detali z cynku nie wymaga obróbki skrawaniem lub wymaga jej minimalnie. W aluminium te same powierzchnie częściej trzeba frezować lub rozwiercać. To realny koszt, który warto uwzględnić przy porównaniu ofert. Więcej o tym w artykule o obróbce mechanicznej odlewów.

Trwałość formy i koszt jednostkowy

Aluminium odlewa się w temperaturze o ponad 200°C wyższej niż cynk. Forma przechodzi przy każdym cyklu silny szok cieplny, przez co szybciej pojawiają się na niej siatki pęknięć. Formy do cynku pracują w łagodniejszych warunkach i wytrzymują wielokrotnie więcej cykli.

Cynk odlewa się też na maszynach gorącokomorowych, gdzie komora wtryskowa jest zanurzona w ciekłym metalu. Cykl jest krótszy niż w maszynach zimnokomorowych stosowanych do aluminium. Przy dużych seriach przekłada się to na niższą cenę sztuki, mimo że sam stop cynku jest droższy w przeliczeniu na objętość. Szczegóły w artykule o formach do odlewania ciśnieniowego.

Wykończenie powierzchni

Odlew ZnAl ma gładką, szczelną powierzchnię i bardzo dobrze przyjmuje powłoki galwaniczne: cynk, nikiel i chrom. Dlatego z ZAMAK-u robi się większość chromowanych uchwytów, klamek i elementów dekoracyjnych.

Aluminium również można pokrywać, ale galwanizacja jest trudniejsza i droższa. Częściej stosuje się anodowanie lub malowanie proszkowe.

Kiedy wybrać cynk, a kiedy aluminium?

Stop cynku ZnAl wybierz, gdy:

• detal jest mały lub średni (do ok. 1–1,5 kg),
• zależy Ci na wąskich tolerancjach i ograniczeniu obróbki,
• element ma być chromowany lub niklowany,
• seria jest średnia lub duża i liczy się koszt sztuki,
• element pracuje w temperaturze pokojowej.

Aluminium wybierz, gdy:

• detal jest duży albo kluczowa jest niska masa,
• element pracuje w podwyższonej temperaturze lub pod stałym obciążeniem,
• wymagana jest wysoka udarność w niskich temperaturach.

Jeśli nie masz pewności, prześlij rysunek do wyceny. Ocenimy, czy detal nadaje się do odlewania z ZnAl, i zaproponujemy ewentualne zmiany konstrukcyjne.