Diferencias Entre Fundición a presión de zinc y Fundición a presión de aluminio

La fundición a presión es una técnica de fabricación adecuada para la producción de piezas con diseños complejos que requieren precisión y producción a gran escala. La técnica es compatible con los metales, siendo los más populares el zinc, el magnesio y el aluminio. De estos diferentes materiales, fundición a presión de zinc vs fundición a presión de aluminio es la comparación más común en la fabricación de metales.

Ambos materiales tienen propiedades y aplicaciones inherentes únicas. Sin embargo, el proceso mejora aún más estas propiedades. Como resultado, debe comprender la fundición a presión y sus efectos en los materiales. Este artículo compara la fundición a presión de aluminio y la fundición a presión de zinc para que pueda comprenderlas y saber cómo usar la correcta.  

La fundición a presión de aluminio y la fundición a presión de zinc exhiben propiedades únicas que determinan sus aplicaciones. A continuación se muestran los parámetros comunes que pueden permitirle diferenciar ambos materiales y elegir el adecuado:

Peso

Las aleaciones de zinc tienen una alta densidad similar al acero, lo que las presenta como más fuertes y pesadas que la mayoría de los materiales de fundición a presión. El zinc puro tiene una densidad específica de 5 g/cm3 en comparación con los 2.7 g/cm3 del aluminio. Como resultado de su alta densidad, tiene una mayor resistencia al impacto que las piezas de aluminio y es el material de elección para hacer piezas fundidas para aplicaciones estructurales.

Propiedades

La principal distinción entre la fundición a presión de zinc y las piezas de aluminio se basa en sus propiedades mecánicas. A continuación se muestran las propiedades comunes de ambos materiales fundidos a presión y cómo se diferencian:

– punto de fusión

Aunque más denso, el zinc tiene un punto de fusión más bajo (4200C). El punto de fusión es un parámetro importante en la fundición a presión, ya que determina el tipo de proceso de fundición a presión que puede utilizar. El bajo punto de fusión del zinc lo hace más compatible con el proceso de cámara caliente.

Aparte de eso, tampoco conduce a la degradación del molde, mejora la producción, reduce los costos de producción y determina la elección del proceso de fundición. Por otro lado, el aluminio tiene un punto de fusión más alto (6600C). Por lo tanto, es compatible con el proceso de cámara fría, que además de aumentar el costo, aumenta el tiempo de ciclo.

- Conductividad térmica

La aleación de zinc tiene una mejor conductividad térmica que la fundición a presión de aluminio, ya que puede absorber y disipar el calor de manera eficiente. Como resultado, es más adecuado para producir piezas que generan mucho calor o funcionan con calor y necesitan disipar ese calor de manera eficiente.

Las fundiciones de zinc son mejores que las de aluminio para fabricar componentes de fundición a presión, como disipadores de calor o componentes electrónicos.

– Resistencia a la Corrosión

Las piezas fundidas de zinc tienen una mejor resistencia a la corrosión que las piezas fundidas a presión de aluminio. Por lo tanto, el primero es más adecuado para proyectos en condiciones ambientales adversas.

Vida útil

Los moldes utilizados en la fundición a presión de zinc no necesitan ser demasiado fuertes debido a la naturaleza menos abrasiva del material y al bajo punto de fusión. Debido a estas propiedades (es decir, menos abrasividad y bajo punto de fusión), hay una reducción en el daño del molde y el costo de las herramientas. Por lo tanto, los moldes utilizados en la fabricación de fundiciones de zinc pueden durar más de 1,000,000 de disparos en comparación con los 100,000 disparos de aluminio.

Acabado de superficies

Diferente a la Piezas mecanizadas CNC, las fundiciones a presión a menudo necesitan opciones secundarias de acabado superficial. Además del proceso, el tipo de material también determina si la pieza necesita acabado de superficies.

Las fundiciones de zinc no tienen poros después de la fundición, lo que es evidente en su superficie más lisa/diseñada, y esto es diferente al aluminio, que puede formar poros, picaduras y ampollas durante la fundición. Como resultado, la fundición de aluminio requiere una opción de acabado superficial de compensación.  

Sin embargo, ambas fundiciones son susceptibles de acabado superficial. Además, el zinc es más compatible con las opciones de acabado de superficies, como enchapado, recubrimiento en polvo, pintura, galvanoplastia y anodizado.   

Aplicaciones

Ambos materiales son aplicables en varias industrias. La fundición de zinc es más fuerte que la fundición de aluminio. Son los electrodomésticos más comunes y fundición a presión automotriz opciones Por otro lado, la relación resistencia-peso de las piezas fundidas de aluminio las convierte en un mejor material cuando se necesitan piezas ligeras y resistentes. Este es un criterio importante para el uso de fundiciones de aluminio en la industria aeroespacial.

Tiempo del ciclo

Otro parámetro importante a considerar en la comparación de la fundición a presión de aluminio frente a la fundición a presión de zinc es el tiempo de ciclo. La fundición a presión de zinc se produce a alta presión y bajo punto de fusión, a diferencia de la fundición a presión de aluminio. Por esta razón, tiene un tiempo de ciclo bajo (la fundición de zinc tiene una tasa de ciclo que es 150-200% más alta que la del aluminio).

Además, el calentamiento de la fundición a presión de zinc se produce internamente, a diferencia de la fundición a presión de aluminio, que utiliza el proceso de cámara fría. Aparte de eso, la disipación de calor eficiente de la fundición de zinc significa que el metal fundido se solidificará más rápido. Como resultado, el tiempo del ciclo se reducirá.

Precio

El costo de producción depende de varios factores, como el costo del material, el proceso de producción, las habilidades del operador, el tiempo del ciclo, el acabado de la superficie, etc.

Cuándo y por qué debería elegir la fundición a presión de zinc

Si se encuentra dividido entre la fundición a presión de zinc y la fundición a presión de aluminio, considere los siguientes factores que hacen que la fundición a presión de zinc sea una opción favorable:

1. Piezas con paredes delgadas: La fundición a presión de zinc es particularmente adecuada para crear piezas con paredes delgadas debido a su resistencia inherente en comparación con otros materiales. La densidad del material de zinc asegura la integridad estructural y la estabilidad de las piezas. Esto da como resultado un menor uso de material y menores costos de fundición a presión.

2. Condiciones ambientales adversas: Cuando se enfrentan a condiciones ambientales adversas, especialmente aquellas propensas a la corrosión, la fundición a presión de zinc es una excelente opción. La fundición de zinc exhibe una impresionante resistencia a la corrosión, formando una capa protectora sobre las piezas, haciéndolas muy duraderas en tales condiciones.

3. Estrés residual menor: La fundición a presión de zinc emplea un proceso de fundición a presión a baja presión, que minimiza la tensión residual en las piezas. Por el contrario, la fundición a presión a alta presión, utilizada en la fundición a presión de aluminio, a veces puede causar tensión residual. La tensión residual reducida en la fundición a presión de zinc contribuye a la longevidad y el rendimiento general de las piezas.

4. Molde fundido a presión: Si está trabajando con un delicado molde de fundición, la fundición a presión de zinc es la opción preferible. Los moldes de zinc tienden a durar unas diez veces más que los moldes de fundición a presión de aluminio, lo que los hace más rentables a largo plazo. Además, si tiene restricciones presupuestarias, la fundición a presión de zinc ofrece una ventaja, ya que requiere menos capital para cubrir el costo de las herramientas.

5. Producción más rápida: Las aleaciones de zinc tienen un punto de fusión bajo, lo que permite un proceso de fundición a presión en cámara caliente con inyección a alta presión. Esto da como resultado una tasa de ciclo más rápida en comparación con otros materiales. En la fundición a presión de zinc, el zinc se funde directamente en la máquina, mientras que en la fundición a presión de aluminio, el operador debe fundir el aluminio fuera de la máquina antes de colocarlo en la máquina de inyección, lo que puede agregar tiempo adicional al proceso de producción.

Teniendo en cuenta estos factores, la fundición a presión de zinc demuestra ser una opción favorable para aplicaciones que requieren piezas de paredes delgadas, durabilidad en condiciones adversas, tensión residual reducida, longevidad rentable del molde y ciclos de producción más rápidos.

Cuándo y por qué elegir la fundición a presión de aluminio

Al considerar si elegir la fundición a presión de aluminio o la fundición a presión de zinc para sus piezas, hay ciertas condiciones en las que la fundición a presión de aluminio se convierte en la opción preferida:

1. Relación fuerza-peso: Las piezas de fundición a presión de aluminio son bien conocidas por su naturaleza ligera combinada con una alta resistencia a la tracción. Si necesita piezas con estas propiedades, la fundición a presión de aluminio es una opción adecuada. Industrias como la aeroespacial a menudo optan por piezas de fundición a presión de aluminio debido a su capacidad para proporcionar resistencia y reducir el peso.

2. Altas temperaturas de funcionamiento: Si su aplicación implica altas temperaturas de funcionamiento, como en los procesos metalúrgicos, se prefieren las piezas fundidas a presión de aluminio. El aluminio tiene un alto punto de fusión, lo que garantiza que las propiedades estructurales y físicas de las piezas permanezcan intactas incluso bajo condiciones de calor extremo.

3. Conductividad eléctrica: Las piezas fundidas a presión de aluminio exhiben una excelente conductividad eléctrica, lo que las convierte en una opción ideal para varios componentes electrónicos. Por ejemplo, en aplicaciones de blindaje EMI donde la protección contra señales electromagnéticas es crucial, las piezas fundidas a presión de aluminio pueden servir efectivamente para ese propósito.

Teniendo en cuenta estos factores, si necesita piezas ligeras con alta resistencia a la tracción, necesita soportar altas temperaturas de funcionamiento o requiere una excelente conductividad eléctrica, la fundición a presión de aluminio es una opción adecuada a considerar. Ofrece las propiedades necesarias para industrias como la aeroespacial, metalúrgica y electrónica, donde estas características son muy valoradas.