Zamak gietlegeringen, eigenschappen en toepassingen

Het honderd jaar geleden ontwikkelde zamak is een groep non-ferro zinklegeringen met als hoofdcomponent zink, daarnaast circa 4% aluminium en circa 3% koper en soms magnesium. Het precieze percentage legeringselementen is afhankelijk van de toepassing van de legering. Zamak is uitstekend te gieten en wordt vaak gebruikt waar men vroeger brons of messing voor gebruikte. Het gietwerk is minder sterk als messing en brons maar heeft een mooi oppervlak en is veel goedkoper te produceren. De naam ZAMAK is afgeleid van de eerste letter(s) van de bestanddelen: Zink, Aluminium, MAgnesium, Kupfer.

Spuitgieten van zamaklegeringen

Het belangrijkste kenmerk van zamak is zijn dunvloeibaarheid, waardoor ingewikkelde dunwandige spuitgietstukken nauwkeurig aan de maat te gieten zijn. Zamak is bijzonder geschikt voor kleine onderdelen met nauwkeurige toleranties. Het smeltpunt van zamak is laag en daarom niet te gebruiken bij werktemperaturen boven 100 graden Celsius. Voordeel is dat het smelten relatief weinig energie kost, in tegenstelling tot de concurrerende aluminium- en koperlegeringen

In serie gespoten zamak onderdelen / Bron: Mercurokrom, Wikimedia Commons (CC BY-SA-4.0)

Voordelen zamak gietwerk

Snelle productie
Nauwkeurige maatvoering
Weinig of geen nabewerkingen nodig
Zowel complexe dunwandige (1 mm) als grotere materiaaldikte is mogelijk
De legering heeft een groter dempingscapaciteit voor trillingen dan de andere non-ferro metalen.

Het verchromen van zamak

De bewerking bestaat uit:
[OLIST]Zamak slijpen tot korrel P800.
Zamak verkoperen in een cyaanhoudend koperbad, cyaanhoudende koperbaden zorgen voor een goede hechtlaag voor de volgende laag nikkel en/of chroom.
Vernikkelen en/of verchromen.[/OLIST]

De Europese Aanduiding code

Voorbeeld ZP0430

Z is het materiaal (Z = zink)
P is (druk) die-casting (gieten),
L = ingots
04 is het percentage aluminium (04 = 4% aluminium)
3 is het percentage koper (3 = 3% koper)

De mechanische eigenschappen van zamak legeringen

Eigenschap	Eenheid	ZP0400	ZP0410	ZP0430	ZP0810
Strekgrens 0,2%	MPa	268	295?	361	319
Trekvastheid	MPa	308	331	397	387
Elasticiteitsmodules	GPa	96	96	96	96
Torsiemodules	GPa	33	33	333	33
Breukrek	%	6,3	3,6?	6	8
Drukvastheid	MPa	414	600	641	600
Kerfslagarbeid	Joule	46	52	38	42
Brinel hardheid	HB	97	114	130	110
Spez. dempingscapaciteit@ 100MPa	%	40	41	42	44

De fysische eigenschappen (20°C) van zamaklegeringen

Eigenschap	Eenheid	ZP0400	ZP0410	ZP0430	ZP0810
Uitzettingscoëfficiënt	x10-6 °C-1	27,4	27,4	27,8	23,3
Dichtheid	g/cm3	6,7	6,7	6,8	6,3
Warmtegeleidingsvermogen	W m-1hr-1m-2	113	109	105	112
Elektrisch geleidingsvermogen	% IACS	27	26	25	27,7
Elektrische weerstand	μohm cm	6,37	6,54	6,85	6,2
Stollingsinterval	°C	381-387	380-386	379-390	375-404
Giettemperatuur	°C	415-435	415-435	415-435	415-435
Stollingskrimp	%	0,4-0,6	0,4-0,6	0,4-0,6	0,7
Specifieke warmte	J kg-1 °C-1	419	419	419	435
Wrijvingscoëfficiënt	--	0.07	0,08	0,08	0,11

Chemische samenstelling van zamaklegeringen volgens EN12844

Legering	ZP0400	ZP0410	ZP0430	ZP0810
Al%	3,7-4,3	3,7-4,3	3,7-4,3	8,0-8,8
Cu%	<0,05	0,7-1,25	2,7-3,3	0,9-1.1
Mg%	0,02-0,06	0,02-0,06	0,02-0,06	0,015-0,03
Zn%	rest	rest	rest	rest

Bijmengselen en verontreinigingen

Legering	ZP0400	ZP0410	ZP0430	ZP0810
Fe%	<0,05	<0,05	<0,05	<0,05
Si%	<0.03	<0,03	<0,03	<0,045
Ni%	<0,02	<0,02	<0,02	<0,02
Sn%	<0,002	<0,002	<0,002	<0,002
Cd%	<0,005	<0,005	<0,005	<0,006
Pb%	<0,005	<0,005	<0,005	<0,006

Toepassingen van zamak legeringen

Modelauto. Austin Devon 1955, Chasis en carrosserie spuitgegoten in Zamak / Bron: Erik Baas at Dutch Wikipedia, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)
Naast technische onderdelen veel gebruikt in beelden. Zamak is veel goedkoper dan brons. In het geval van seriewerk worden beeldjes vaak vervaardigd uit zamak.
Hang en sluitwerk en meubelbeslag o.a. deurklinken, handgrepen, logo's en sierstrips (meestal verchroomd).
Als gewichtjes voor het uitbalanceren van wielen.
Het uiterlijk van zamak producten is fraai.
Gebruikt voor het gieten van modelauto’s en onderdelen in de modelbouw.
Zamak worden dikwijls verchroomd zoals bijvoorbeeld bij hang en sluitwerk en meubelbeslag om naast functionaliteit een mooi uiterlijk te creëren.
Voor het spuitgieten van carburateurs (dunwandig en gecompliceerd).
In de hydrauliek en pneumatiek: zoals ventielblokken, snelsluitingen, verbindingstukken, pompen, cylinders.
In de bouw: raamsluitingen, aluminiumprofiel verbindingen, Rolluik mechanismen, ventilatie onderdelen enz.
In de elektrotechniek toegepast, zoals knoppen schakelaars, projectoren, micromotoren, afstandbediening, relais, kastonderdelen enzovoort.