Pengantar Produk Paduan Seng
Paduan seng merupakan paduan yang tersusun dari seng sebagai bahan dasar dengan penambahan unsur lainnya. Elemen paduan yang umum ditambahkan mencakup-elemen paduan seng suhu rendah seperti aluminium, tembaga, magnesium, kadmium, timbal, dan titanium.
Paduan seng memiliki titik leleh yang rendah, fluiditas yang baik, mudah dilas, dibrazing, dan menjalani pengolahan plastik. Bahan ini-tahan korosi di atmosfer, dan bahan bekas mudah didaur ulang dan dicairkan kembali. Namun, ia memiliki kekuatan mulur yang rendah dan rentan terhadap penuaan alami, yang dapat menyebabkan perubahan dimensi. Ini dibuat dengan cara peleburan dan dibentuk melalui die-pengecoran atau pemrosesan tekanan.
Berdasarkan proses pembuatannya, dapat dibedakan menjadi paduan seng cor dan paduan seng tempa. Unsur tambahan utama dalam paduan seng meliputi aluminium, tembaga, dan magnesium. Paduan seng tuang memiliki fluiditas dan ketahanan korosi yang baik, sehingga cocok untuk instrumen die-casting, suku cadang otomotif, casing, dll.
Sifat Fisik
Seng adalah logam berwarna-berwarna putih kebiruan dan berkilau dengan sifat diamagnetik. Meskipun seng komersial biasanya diproses, karakteristik ini tidak lagi berbeda. Kepadatannya sedikit lebih rendah dibandingkan besi, dan memiliki struktur kristal heksagonal.
Pada suhu kamar, seng bersifat keras dan rapuh, tetapi menjadi ulet antara 100 dan 150 derajat. Bila suhu melebihi 210 derajat, seng menjadi rapuh kembali dan dapat dihancurkan dengan cara dipalu. Seng memiliki konduktivitas listrik sedang. Di antara semua logam, titik lelehnya (420 derajat) dan titik didihnya (900 derajat) relatif rendah. Kecuali merkuri dan kadmium, titik lelehnya paling rendah di antara semua logam transisi.
Karakteristik
Titik leleh rendah: Meleleh pada suhu 385 derajat , sehingga mudah untuk die-dicetak.
Performa pengecoran yang baik: Dapat mencetak-bagian presisi yang rumit dan berdinding tipis dengan permukaan yang halus.
Tahan korosi-di atmosfer.
Stabilitas dimensi tinggi dan presisi produk jadi (hingga 0,03 mm).
Biaya produksi rendah: Umur cetakan panjang.
01 Sejarah Perkembangan Paduan Seng
Pada tahun 1930, menjelang Perang Dunia II, Jerman mulai mencari alternatif pengganti timah perunggu, kuningan timah, dan logam Babbitt untuk mengatasi kekurangan sumber daya tembaga dan biaya tinggi, memulai penelitian tentang generasi baru paduan bantalan geser.
Pada tahun 1935, setelah hampir lima tahun melakukan penelitian, Jerman menemukan bahwa sifat mekanik dan-performa pengurangan gesekan dari paduan berbahan dasar seng-dan paduan berbahan dasar aluminium-dapat melampaui sifat mekanik dari paduan berbahan dasar tembaga-dan logam Babbitt.
Pada tahun 1938, Jerman berhasil mengganti perunggu timah dan perunggu aluminium dengan paduan seng tuang dan mengganti logam Babbitt dengan paduan berbasis aluminium-untuk memproduksi bantalan bantalan dan produk serupa. Ini dipasang di tank dan mobil militer, mencapai hasil yang sangat baik.
Dari tahun 1939 hingga 1943, selama Perang Dunia II, penggunaan tahunan paduan seng tuang dan paduan berbasis aluminium tuang-di Jerman melonjak dari 7.800 ton menjadi 49.000 ton. Perubahan ini menarik perhatian signifikan dari Organisasi Timbal dan Seng Internasional.
Pada tahun 1959, unit anggota Organisasi Timbal dan Seng Internasional bersama-sama meluncurkan proyek penelitian bernama "RENCANA PANJANG-S". Tujuannya adalah untuk mengembangkan generasi baru paduan-pengurang gesekan dengan kinerja lebih tinggi dan masa pakai lebih lama dibandingkan paduan berbasis tembaga-dan logam Babbitt. Paduan yang sedang dikembangkan disebut sebagai logam Long-s.
Munculnya paduan pengurang gesekan logam-panjang yang baru-mendapatkan perhatian yang signifikan dari pengguna di seluruh dunia. Banyak negara industri menginvestasikan sumber daya yang besar dalam penelitian dan pengembangan logam Long-s. Di Amerika Serikat saja, lusinan perusahaan mengembangkan logam berbasis Long-aluminium-berbasis seng-dan rangkaian paduan-pengurang gesekan lainnya.
Karena sifat-mengurangi gesekan dan-efektivitas biayanya yang luar biasa, logam-Long dengan cepat dipromosikan di sektor manufaktur dan secara komprehensif menggantikan paduan-pengurang gesekan tradisional seperti paduan-berbasis tembaga dan logam Babbitt, sehingga menunjukkan daya saing pasar yang kuat.
Pengembangan Paduan Seng di Cina
Karena paduan seng logam Long-s baru dan logam Babbitt tradisional dapat digunakan untuk memproduksi bantalan geser, dan biaya produksinya jauh lebih rendah dibandingkan logam Babbitt, logam Long-s ditransliterasikan di Tiongkok sebagai "paduan Long". Para profesional industri menyebut logam Long-s sebagai paduan pengurang gesekan jenis baru, dan banyak yang biasa menyebutnya sebagai paduan bantalan jenis baru.
Pada tahun 1982, Shenyang Foundry Research Institute, otoritas nasional pada teknologi pengecoran, memperkenalkan paduan seng logam Long-s ZA27 dari standar AS ASTM B791-1979. Setelah hampir dua tahun melakukan studi dan adaptasi, mereka mengembangkan paduan bantalan baru ZA27 berbahan dasar seng yang diproduksi di dalam negeri, dengan kode standar nasional ZA27-2, menandai dimulainya pengembangan paduan pengurang gesekan baru di Tiongkok.
Pada tahun 1985, di bawah advokasi Ibu Chen Shuzhi, yang saat itu menjabat sebagai Wakil Gubernur Provinsi Liaoning, dan dengan dukungan kuat dari para pemimpin terkait di Institut Penelitian Pengecoran Shenyang, Institut Penelitian Bahan Bantalan Shenyang didirikan. Kelompok ini terdiri dari elit teknis dari Shenyang Foundry Research Institute dan mengkhususkan diri dalam memperkenalkan teknologi logam Long-asing yang canggih untuk mempromosikan pengembangan dan mempopulerkan teknologi "paduan Long" dalam negeri.
Pada tahun 1991, Institut Penelitian Bahan Bantalan Shenyang pertama kali mengembangkan bahan paduan ZA303 berbasis-aluminium seng-tinggi berdasarkan ZA27-2, mengatasi kerapuhan ZA27-2 pada suhu rendah. Pada tahun itu, ia lulus penilaian pencapaian ilmu pengetahuan dan teknologi dari Komisi Sains dan Teknologi Kota Shenyang. Sejak itu, teknologi "Paduan Panjang" telah disebarluaskan dan dipertukarkan di antara universitas-universitas dan lembaga penelitian besar dalam negeri, mendorong perkembangan pesat "Paduan Panjang" Tiongkok.
Paduan mikrokristalin-berbasis seng dapat memenuhi persyaratan kinerja spesifik untuk masing-masing properti, yang membedakannya dari paduan pengurang gesekan-biasa. Hal ini menyediakan produksi material pengurang gesekan-yang disesuaikan untuk industri manufaktur peralatan, memenuhi kebutuhan manufaktur peralatan yang dipersonalisasi dan menawarkan dukungan kuat untuk mencapai efisiensi tinggi, presisi tinggi, keandalan tinggi, dan biaya rendah dalam manufaktur peralatan.
Pada tahun 2010, produk-pengurang gesekan seperti bantalan bushing, bantalan, roda gigi cacing, pelat geser, dan mur yang terbuat dari paduan mikrokristalin berbasis seng-telah berhasil diterapkan di industri seperti manufaktur peralatan tempa, manufaktur peralatan mesin CNC, manufaktur peredam kecepatan, manufaktur peralatan pertambangan berat, dan manufaktur mesin teknik.
Produk paduan mikrokristalin-berbasis seng telah berhasil menggantikan produk paduan pengurang gesekan tradisional-dan produk paduan pengurang gesekan baru-dengan keandalan dan stabilitasnya yang tinggi, sehingga mencapai manfaat sosial yang baik dan keuntungan ekonomi yang signifikan. Hal ini menandai masuknya pengembangan paduan seng Tiongkok ke era "paduan mikrokristalin"!
02 Proses Pembuatan Paduan Seng
Proses pengecoran die-tradisional pada dasarnya terdiri dari empat langkah: persiapan cetakan, pengisian, injeksi, dan pengocokan (umumnya dikenal sebagai pemisahan gerbang).
Selama proses persiapan, pelumas disemprotkan ke dalam rongga cetakan. Pelumas tidak hanya membantu mengontrol suhu cetakan tetapi juga membantu mengeluarkan hasil coran. Setelah ini, cetakan ditutup, dan logam cair disuntikkan ke dalam cetakan pada tekanan tinggi, biasanya berkisar antara 10 hingga 175 megapascal.
Setelah logam cair memenuhi cetakan, tekanan dipertahankan sampai cetakan mengeras. Pin ejektor kemudian mendorong keluar semua coran. Karena cetakan mungkin memiliki banyak rongga, beberapa cetakan dapat diproduksi dalam setiap siklus.
Proses pengocokan melibatkan pemisahan residu, termasuk gerbang cetakan, runner, sprue, dan flash. Hal ini biasanya dilakukan dengan menjepit pengecoran dengan perlengkapan khusus. Jika gerbangnya rapuh, pengecorannya bisa langsung dilepas, sehingga menghemat tenaga kerja. Bahan gerbang cetakan berlebih dapat dicairkan dan digunakan kembali. Hasil tipikal adalah sekitar 67%.
Injeksi{0}}tekanan tinggi menghasilkan pengisian cetakan yang sangat cepat, memungkinkan logam cair mengisi seluruh cetakan sebelum ada bagian yang membeku. Metode ini memastikan bahkan bagian-yang berdinding tipis dan-untuk-pengisian dapat menghindari diskontinuitas permukaan.
Namun, hal ini juga dapat menyebabkan terperangkapnya udara, karena udara kesulitan keluar selama pengisian cetakan yang cepat. Masalah ini dapat diatasi dengan menempatkan ventilasi di sepanjang garis perpisahan, namun bahkan dengan proses yang sangat presisi, beberapa porositas mungkin tetap berada di tengah pengecoran. Kebanyakan die casting dapat ditingkatkan melalui pemrosesan sekunder untuk mencapai fitur yang tidak mungkin dilakukan hanya dengan casting, seperti pengeboran, penyadapan, atau pemolesan.
Peralatan
Mesin die-casting pada dasarnya dibagi menjadi dua jenis: mesin-die-casting ruang panas dan mesin-die-ruang dingin. Mesin pengecoran cetakan-ruang-panas biasanya digunakan untuk pengecoran cetakan-paduan seng, sedangkan mesin pengecoran cetakan-ruang dingin-umumnya digunakan untuk pengecoran aluminium, magnesium, tembaga, dan paduan seng dengan kandungan aluminium tinggi. Oleh karena itu, saya tidak akan menjelaskan lebih lanjut tentang-die{13}}ruang dingin.
Pelat penutup 2. Gooseneck 3. Silinder daya 4. Dudukan nosel 5. Plunger 6. Badan silinder 7. Wadah 8. Logam cair 9. Nosel 10. Zona pemanasan 11. Saluran masuk logam cair 12. Ruang pembakaran
Pengecoran-ruangan-panas, terkadang disebut sebagai die-gooseneck, melibatkan kumpulan logam cair atau semi-cair yang mengisi cetakan di bawah tekanan.
Pada awal siklus, piston mesin ditarik kembali, memungkinkan logam cair mengisi leher angsa. Tekanan pneumatik atau hidrolik kemudian mendorong piston, menekan logam dan menyuntikkannya ke dalam cetakan. Mesin die-casting berkisar antara 10 ton hingga 400 ton, dengan yang paling umum digunakan adalah 88 ton, 138 ton, 168 ton, dan 200 ton.
Keuntungan sistem ini mencakup waktu siklus yang cepat, kemudahan otomatisasi, dan kemudahan peleburan logam.
Kerugiannya mencakup ketidakmampuan-untuk mencetak logam dengan titik leleh lebih tinggi, seperti aluminium, karena aluminium akan mengambil besi dari tempat lelehnya.
Oleh karena itu, mesin-cetakan cetakan-ruang panas biasanya digunakan untuk paduan seng, timah, dan timah. Selain itu, pengecoran-ruang mati-panas umumnya tidak cocok untuk pengecoran besar; proses ini biasanya digunakan untuk pengecoran kecil.