Εισαγωγή στα προϊόντα από κράμα ψευδαργύρου
Το κράμα ψευδάργυρου είναι ένα κράμα που αποτελείται από ψευδάργυρο ως βάση με την προσθήκη άλλων στοιχείων. Τα στοιχεία κράματος που προστίθενται συνήθως περιλαμβάνουν στοιχεία από κράμα ψευδάργυρου χαμηλής-θερμοκρασίας όπως αλουμίνιο, χαλκός, μαγνήσιο, κάδμιο, μόλυβδος και τιτάνιο.
Το κράμα ψευδαργύρου έχει χαμηλό σημείο τήξης, καλή ρευστότητα, είναι εύκολο να συγκολληθεί, να συγκολληθεί και να υποστεί πλαστική επεξεργασία. Είναι ανθεκτικό στη διάβρωση-στην ατμόσφαιρα και το σκραπ υλικό ανακυκλώνεται και ξανατήκεται εύκολα. Ωστόσο, έχει χαμηλή αντοχή ερπυσμού και είναι επιρρεπής στη φυσική γήρανση, η οποία μπορεί να προκαλέσει αλλαγές διαστάσεων. Παρασκευάζεται με τήξη και σχηματίζεται με χύτευση ή επεξεργασία υπό πίεση.
Με βάση τη διαδικασία κατασκευής, μπορεί να χωριστεί σε κράματα χυτού ψευδαργύρου και σε κράματα σφυρήλατο ψευδάργυρο. Τα κύρια προστιθέμενα στοιχεία στα κράματα ψευδαργύρου περιλαμβάνουν αλουμίνιο, χαλκό και μαγνήσιο. Τα κράματα χυτού ψευδαργύρου έχουν καλή ρευστότητα και αντοχή στη διάβρωση, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για όργανα χύτευσης, εξαρτήματα αυτοκινήτων, περιβλήματα κ.λπ.
Φυσικές Ιδιότητες
Ο ψευδάργυρος είναι ένα γαλαζωπό-λευκό, λαμπερό μέταλλο με διαμαγνητικές ιδιότητες. Αν και ο ψευδάργυρος του εμπορίου συνήθως υποβάλλεται σε επεξεργασία, αυτά τα χαρακτηριστικά δεν είναι πλέον διακριτά. Η πυκνότητά του είναι ελαφρώς μικρότερη από αυτή του σιδήρου και έχει εξαγωνική κρυσταλλική δομή.
Σε θερμοκρασία δωματίου, ο ψευδάργυρος είναι σκληρός και εύθραυστος, αλλά γίνεται όλκιμος μεταξύ 100 και 150 μοιρών. Όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει τους 210 βαθμούς, ο ψευδάργυρος γίνεται ξανά εύθραυστος και μπορεί να συνθλιβεί με σφυρηλάτηση. Ο ψευδάργυρος έχει μέτρια ηλεκτρική αγωγιμότητα. Μεταξύ όλων των μετάλλων, το σημείο τήξεως (420 βαθμοί) και το σημείο βρασμού (900 βαθμοί) είναι σχετικά χαμηλά. Εκτός από τον υδράργυρο και το κάδμιο, το σημείο τήξεώς του είναι το χαμηλότερο μεταξύ όλων των μετάλλων μετάπτωσης.
Χαρακτηριστικά
Χαμηλό σημείο τήξης: Λιώνει στους 385 μοίρες, καθιστώντας εύκολη τη χύτευση-.
Καλή απόδοση χύτευσης: Μπορεί να χυθεί-σύνθετα, λεπτά-εξαρτήματα ακριβείας με λεία επιφάνεια.
Ανθεκτικό στη διάβρωση-στην ατμόσφαιρα.
Υψηλή σταθερότητα διαστάσεων και ακρίβεια τελικών προϊόντων (έως 0,03 mm).
Χαμηλό κόστος παραγωγής: Μεγάλη διάρκεια ζωής καλουπιού.
01 Ιστορία ανάπτυξης κραμάτων ψευδαργύρου
Το 1930, τις παραμονές του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, η Γερμανία άρχισε να αναζητά εναλλακτικές λύσεις για τον μπρούντζο, τον ορείχαλκο και τα μέταλλα Babbitt για να αντιμετωπίσει τις ελλείψεις πόρων χαλκού και το υψηλό κόστος, ξεκινώντας την έρευνα για μια νέα γενιά κραμάτων συρόμενων ρουλεμάν.
Το 1935, μετά από σχεδόν πέντε χρόνια έρευνας, η Γερμανία ανακάλυψε ότι οι μηχανικές ιδιότητες και η τριβή-μειώνουν την απόδοση των κραμάτων με βάση τον χυτό ψευδάργυρο-και των κραμάτων με βάση το χυτό αλουμίνιο-μπορούν να ξεπεράσουν εκείνα των κραμάτων{4} με βάση τον χαλκό και τα μέταλλα Babbitt.
Το 1938, η Γερμανία αντικατέστησε επιτυχώς τον κασσίτερο μπρούντζο και το αλουμίνιο μπρούτζο με χυτά κράματα ψευδαργύρου και αντικατέστησε τα μέταλλα Babbitt με κράματα με βάση το χυτό αλουμίνιο- για την κατασκευή δακτυλίων ρουλεμάν και παρόμοια προϊόντα. Αυτά τοποθετήθηκαν σε στρατιωτικά άρματα μάχης και αυτοκίνητα, επιτυγχάνοντας εξαιρετικά αποτελέσματα.
Από το 1939 έως το 1943, κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, η ετήσια χρήση κραμάτων χυτού ψευδαργύρου και κραμάτων χυτού αλουμινίου-στη Γερμανία αυξήθηκε από 7.800 τόνους σε 49.000 τόνους. Αυτή η αλλαγή προσέλκυσε σημαντική προσοχή από τον Διεθνή Οργανισμό Μόλυβδου και Ψευδάργυρου.
Το 1959, μονάδες-μέλη του Διεθνούς Οργανισμού Μόλυβδου και Ψευδάργυρου ξεκίνησαν από κοινού ένα ερευνητικό πρόγραμμα με το όνομα "LONG-S PLAN". Σκοπός του ήταν να αναπτύξει μια νέα γενιά κραμάτων που μειώνουν την τριβή-με υψηλότερη απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τα κράματα με βάση τον χαλκό-και τα μέταλλα Babbitt. Το κράμα υπό ανάπτυξη αναφέρεται ως μέταλλο Long-.
Η εμφάνιση του νέου κράματος Long{0}}s μειώνοντας την τριβή-μετάλλων συγκέντρωσε σημαντική προσοχή από τους χρήστες σε όλο τον κόσμο. Πολλές βιομηχανικές χώρες επένδυσαν σημαντικούς πόρους στην έρευνα και ανάπτυξη του μετάλλου της Long-. Μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, δεκάδες εταιρείες ανέπτυξαν κράματα μετάλλων Long-s με βάση-με βάση το αλουμίνιο, τον ψευδάργυρο-και άλλες σειρές κραμάτων που μειώνουν την τριβή-.
Λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων μείωσης της τριβής-και της αποτελεσματικότητας{1}}κόστους{1}}του, το μέταλλο Long- προωθήθηκε γρήγορα στον κατασκευαστικό τομέα και αντικατέστησε πλήρως τα παραδοσιακά κράματα μείωσης της τριβής-όπως τα κράματα με βάση τον χαλκό{{4} και τα μέταλλα Babbitt στην αγορά, επιδεικνύοντας ισχυρή ανταγωνιστικότητα στην αγορά.
Ανάπτυξη κραμάτων ψευδαργύρου στην Κίνα
Επειδή το νέο κράμα ψευδάργυρου μετάλλου Long- και τα παραδοσιακά μέταλλα Babbitt μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και τα δύο για την κατασκευή συρόμενων ρουλεμάν και το κόστος παραγωγής του ήταν σημαντικά χαμηλότερο από αυτό των μετάλλων Babbitt, το μέταλλο Long- μεταγραφόταν στην Κίνα ως "κράμα του Long". Οι επαγγελματίες του κλάδου αναφέρθηκαν στο μέταλλο του Long- ως ένα νέο είδος κράματος που μειώνει την τριβή-και πολλοί το αποκαλούσαν συνήθως νέο τύπο κράματος ρουλεμάν.
Το 1982, το Shenyang Foundry Research Institute, η εθνική αρχή για την τεχνολογία χυτηρίων, εισήγαγε το κράμα ψευδάργυρου μετάλλου ZA27 του Long- από το πρότυπο ASTM B791- των ΗΠΑ το 1979. Μετά από σχεδόν δύο χρόνια μελέτης και προσαρμογής, ανέπτυξαν το εγχώρια παραγόμενο κράμα ZA27 με βάση τον ψευδάργυρο-με τον εθνικό τυποποιημένο κωδικό ZA27-2, σηματοδοτώντας την αρχή της ανάπτυξης του νέου κράματος μείωσης της τριβής στην Κίνα.
Το 1985, υπό την υπεράσπιση της κας Chen Shuzhi, τότε Αναπληρωτή Κυβερνήτη της επαρχίας Liaoning, και με την ισχυρή υποστήριξη από τους σχετικούς ηγέτες του Ινστιτούτου Έρευνας Χυτηρίου Shenyang, ιδρύθηκε το Ινστιτούτο Έρευνας Υλικών Ρουλεμάν Shenyang. Αποτελούνταν από τεχνικές ελίτ του Ερευνητικού Ινστιτούτου Χυτηρίου Shenyang και ειδικευόταν στην εισαγωγή προηγμένης ξένης τεχνολογίας μετάλλων Long- για την προώθηση της ανάπτυξης και της διάδοσης της εγχώριας τεχνολογίας "κράμα Long".
Το 1991, το Shenyang Bearing Material Research Institute ανέπτυξε για πρώτη φορά ένα υλικό κράματος ZA303 βασισμένο σε υψηλή{1}}αλουμίνιο ψευδάργυρο-με βάση το ZA27-2, αντιμετωπίζοντας την ευθραυστότητα του ZA27-2 σε χαμηλή θερμοκρασία. Εκείνο το έτος, πέρασε την αξιολόγηση επιστημονικών και τεχνολογικών επιτευγμάτων της Δημοτικής Επιτροπής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Shenyang. Έκτοτε, η τεχνολογία "κράμα Λονγκ" έχει διαδοθεί ευρέως και ανταλλάσσεται μεταξύ μεγάλων εγχώριων πανεπιστημίων και ερευνητικών ιδρυμάτων, προωθώντας την ταχεία ανάπτυξη του "κράματος Λονγκ" της Κίνας.
Τα μικροκρυσταλλικά κράματα με βάση τον ψευδάργυρο-μπορούν να ικανοποιήσουν συγκεκριμένες απαιτήσεις απόδοσης για μεμονωμένες ιδιότητες, διακρίνοντάς τα από τα παραδοσιακά κράματα που μειώνουν την τριβή-. Αυτό παρέχει εξατομικευμένη παραγωγή υλικών μείωσης της τριβής- για τη βιομηχανία κατασκευής εξοπλισμού, καλύπτοντας τις εξατομικευμένες ανάγκες της κατασκευής εξοπλισμού και προσφέρει ισχυρή υποστήριξη για την επίτευξη υψηλής απόδοσης, υψηλής ακρίβειας, υψηλής αξιοπιστίας και χαμηλού κόστους στην κατασκευή εξοπλισμού.
Μέχρι το 2010, προϊόντα μείωσης της τριβής-όπως δακτύλιοι ρουλεμάν, ρουλεμάν, ατέρμονα γρανάζια, πλάκες ολίσθησης και παξιμάδια από μικροκρυσταλλικά κράματα με βάση-ψευδαργύρου είχαν εφαρμοστεί με επιτυχία σε βιομηχανίες όπως η κατασκευή εξοπλισμού σφυρηλάτησης, η κατασκευή βαρέων εργαλειομηχανών CNC, η κατασκευή βαρέων μηχανημάτων και κατασκευή μηχανημάτων.
Τα προϊόντα μικροκρυσταλλικών κραμάτων με βάση τον ψευδάργυρο-αντικατέστησαν επιτυχώς τα παραδοσιακά κράματα-μείωσης τριβής και τα νέα προϊόντα από κράμα μείωσης της τριβής-με την υψηλή αξιοπιστία και σταθερότητά τους, επιτυγχάνοντας καλά κοινωνικά οφέλη και σημαντικές οικονομικές αποδόσεις. Αυτό σηματοδοτεί την είσοδο της ανάπτυξης του κράματος ψευδαργύρου της Κίνας στην εποχή του «μικροκρυσταλλικού κράματος»!
02 Διαδικασία παραγωγής κραμάτων ψευδαργύρου
Η παραδοσιακή διαδικασία χύτευσης-του καλουπιού αποτελείται κυρίως από τέσσερα στάδια: προετοιμασία καλουπιού, πλήρωση, έγχυση και ανακίνηση (κοινώς γνωστό ως διαχωρισμός πύλης).
Κατά τη διαδικασία προετοιμασίας, το λιπαντικό ψεκάζεται στην κοιλότητα του καλουπιού. Το λιπαντικό όχι μόνο βοηθά στον έλεγχο της θερμοκρασίας του καλουπιού, αλλά βοηθά επίσης στην εκτόξευση της χύτευσης. Μετά από αυτό, το καλούπι κλείνει και το λιωμένο μέταλλο εγχέεται στο καλούπι σε υψηλή πίεση, που κυμαίνεται τυπικά από περίπου 10 έως 175 megapascals.
Μόλις το λιωμένο μέταλλο γεμίσει το καλούπι, η πίεση διατηρείται μέχρι να στερεοποιηθεί η χύτευση. Στη συνέχεια, οι ακίδες του εκτοξευτήρα σπρώχνουν προς τα έξω όλα τα χυτά. Δεδομένου ότι ένα καλούπι μπορεί να έχει πολλαπλές κοιλότητες, μπορούν να παραχθούν πολλά χυτά σε κάθε κύκλο.
Η διαδικασία ανακίνησης περιλαμβάνει τον διαχωρισμό των υπολειμμάτων, συμπεριλαμβανομένης της πύλης καλουπιού, των δρομέων, του σπρέι και του φλας. Αυτό συνήθως επιτυγχάνεται με τη σύσφιξη του χυτού με ένα ειδικό εξάρτημα. Εάν η πύλη είναι εύθραυστη, η χύτευση μπορεί να χτυπηθεί απευθείας, εξοικονομώντας εργασία. Η περίσσεια υλικού πύλης καλουπιού μπορεί να λιώσει και να επαναχρησιμοποιηθεί. Η τυπική απόδοση είναι περίπου 67%.
Η έγχυση υψηλής-πίεσης έχει ως αποτέλεσμα πολύ γρήγορο γέμισμα καλουπιού, επιτρέποντας στο λιωμένο μέταλλο να γεμίσει ολόκληρο το καλούπι πριν στερεοποιηθεί οποιοδήποτε μέρος. Αυτή η μέθοδος διασφαλίζει ότι ακόμη και τμήματα με λεπτά-τοιχώματα,--που είναι δύσκολο να γεμίσουν, αποφεύγουν τις ασυνέχειες της επιφάνειας.
Ωστόσο, αυτό μπορεί επίσης να οδηγήσει σε παγίδευση αέρα, καθώς ο αέρας αγωνίζεται να διαφύγει κατά τη διάρκεια της γρήγορης πλήρωσης μούχλας. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να μετριαστεί με την τοποθέτηση αεραγωγών κατά μήκος της γραμμής διαχωρισμού, αλλά ακόμη και με πολύ ακριβείς διαδικασίες, μπορεί να παραμείνει κάποιο πορώδες στο κέντρο της χύτευσης. Τα περισσότερα χυτά χύτευσης μπορούν να βελτιωθούν μέσω δευτερογενούς επεξεργασίας για να επιτευχθούν χαρακτηριστικά που δεν είναι δυνατά μόνο με τη χύτευση, όπως διάτρηση, τρύπημα ή στίλβωση.
Εξοπλισμός
Οι-μηχανές χύτευσης χωρίζονται κυρίως σε δύο τύπους: θερμές-μηχανές χύτευσης θαλάμου-μηχανές χύτευσης και ψυχρές-μηχανές χύτευσης θαλάμου-. Οι μηχανές χύτευσης θερμού-θαλάμου μήτρας-χρησιμοποιούνται συνήθως για τη χύτευση με μήτρα από κράμα ψευδαργύρου-, ενώ οι μηχανές χύτευσης με κρύο-θάλαμο{10}}χρησιμοποιούνται γενικά για κράματα αλουμινίου, μαγνησίου, χαλκού και ψευδαργύρου με υψηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνιο. Ως εκ τούτου, δεν θα επεκταθώ πολύ σχετικά με το κρύο-χύτευση θαλάμου-.
Πλάκα κάλυψης 2. Λαιμόκοψη 3. Ηλεκτρικός κύλινδρος 4. Κάθισμα ακροφυσίου 5. Έμβολο 6. Σώμα κυλίνδρου 7. Χωνευτήριο 8. Λιωμένο μέταλλο 9. Ακροφύσιο 10. Ζώνη θέρμανσης 11. Είσοδος υγρού μετάλλου 12. Θάλαμος καύσης
Η χύτευση με θερμό-θάλαμο μήτρας-, που μερικές φορές αναφέρεται ως χύτευση με λαιμό χήνας-, περιλαμβάνει μια δεξαμενή λιωμένου ή ημι{3}}λιωμένου μετάλλου που γεμίζει το καλούπι υπό πίεση.
Στην αρχή του κύκλου, το έμβολο της μηχανής ανασύρεται, επιτρέποντας στο λιωμένο μέταλλο να γεμίσει το λαιμό της χήνας. Στη συνέχεια, η πνευματική ή η υδραυλική πίεση σπρώχνει το έμβολο, συμπιέζοντας το μέταλλο και εγχύοντάς το στο καλούπι. Οι μηχανές χύτευσης κυμαίνεται από 10 τόνους έως 400 τόνους, με τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες να είναι 88 τόνοι, 138 τόνοι, 168 τόνοι και 200 τόνοι.
Τα πλεονεκτήματα αυτού του συστήματος περιλαμβάνουν γρήγορους χρόνους κύκλου, ευκολία αυτοματισμού και άνετη τήξη μετάλλων.
Στα μειονεκτήματα συγκαταλέγεται η αδυναμία χύτευσης-χυτευμένων μετάλλων με υψηλότερα σημεία τήξης, όπως το αλουμίνιο, καθώς το αλουμίνιο θα συλλέγει το σίδηρο από τη λίμνη τήξης.
Επομένως, οι μηχανές χύτευσης-θερμού θαλάμου-χρησιμεύουν συνήθως για κράματα ψευδαργύρου, κασσίτερου και μολύβδου. Επιπλέον, η χύτευση με θερμό-θάλαμο μήτρας- είναι γενικά ακατάλληλη για μεγάλα χυτά. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για μικρά χυτά.