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
| Kryterium | Stop cynku ZnAl (ZAMAK) | Stop aluminium |
|---|---|---|
| Gęstość | ok. 6,6–6,7 g/cm³ | ok. 2,7 g/cm³ |
| Temperatura odlewania | ok. 410–430°C | ok. 650–700°C |
| Typ maszyny | gorącokomorowa | zimnokomorowa |
| Minimalna grubość ścianki | od ok. 0,5–0,8 mm | od ok. 1–1,5 mm |
| Dokładność wymiarowa | bardzo wysoka | dobra |
| Trwałość formy | wielokrotnie wyższa | niższa (szok cieplny) |
| Wykończenie galwaniczne | bardzo dobre | trudniejsze |
| Praca w wysokiej temperaturze | do ok. 100°C | znacznie wyżej |
| Typowa wielkość detalu | małe i średnie | małe do bardzo dużych |
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.
Potrzebujesz wyceny odlewu ZnAl? Wyślij rysunek 2D lub model 3D z informacją o rocznej ilości, wymaganym pokryciu i obróbce na adres biuro@odlewniamr.pl albo przez formularz kontaktowy. Odlewnia MR odlewa w Łuczycach pod Krakowem od 1998 roku.
Najczęściej zadawane pytania
Czy odlew z cynku jest droższy niż z aluminium?
Sam stop cynku jest droższy w przeliczeniu na objętość, ale krótszy cykl, trwalsza forma i mniej obróbki często sprawiają, że przy małych i średnich detalach cena sztuki z ZnAl jest niższa. Decyduje geometria i wielkość serii.
Czy da się zamienić odlew aluminiowy na cynkowy bez zmian w konstrukcji?
Czasem tak, ale zwykle warto zoptymalizować detal. Cynk pozwala na cieńsze ścianki, więc można zmniejszyć masę i koszt. Trzeba też sprawdzić warunki pracy, zwłaszcza temperaturę i obciążenia.
Który stop jest bardziej wytrzymały?
Typowe stopy ZnAl mają wytrzymałość na rozciąganie ok. 280–330 MPa, czyli porównywalną lub wyższą niż popularne odlewnicze stopy aluminium. Aluminium lepiej znosi jednak podwyższoną temperaturę i długotrwałe obciążenie.
Dlaczego cynk odlewa się na maszynach gorącokomorowych?
Niska temperatura topnienia cynku pozwala zanurzyć komorę wtryskową w ciekłym metalu. Ciekłe aluminium niszczyłoby stalowe elementy takiej komory, dlatego aluminium odlewa się na maszynach zimnokomorowych.
Czy odlewy z cynku można chromować?
Tak, to jedna z ich największych zalet. ZnAl bardzo dobrze przyjmuje powłoki galwaniczne, w tym miedź, nikiel i chrom dekoracyjny.

