Wann sollte Zink für den Druckguss gewählt werden?
Wenn Präzision, Wiederholgenauigkeit und hohe Formkomplexität bei der Teilefertigung oberste Priorität haben, ist Zinkdruckguss eine intelligente und effiziente Lösung. Bei Neway bieten wir leistungsstarke Zinkdruckguss-Services an – maßgeschneidert für Hersteller, die enge Toleranzen, hohe Skalierbarkeit in großen Stückzahlen und fein detaillierte Geometrien benötigen.
Zinklegierungen bieten einzigartige Vorteile, die im Vergleich zu Aluminium oder Magnesium oft unterschätzt werden. Dieser Artikel erläutert, wann Zink die richtige Wahl für den Druckguss ist – basierend auf Materialeigenschaften, Anwendungsfällen und technischen Spezifikationen.
Warum Zink für den Druckguss?
Zinklegierungen eignen sich besonders für komplexe, hochpräzise Druckgussanwendungen – dank überlegener Maßgenauigkeit, sehr guter Gießbarkeit und solider mechanischer Performance. Häufig eingesetzte Legierungen wie Zamak 3, Zamak 5 und ZA-8 bieten vielseitige Eigenschaften, um unterschiedliche Konstruktions- und Leistungsanforderungen zu erfüllen.
Außergewöhnliche Maßpräzision
Zinkdruckguss ermöglicht Bauteiltoleranzen bis zu ±0,025 mm – deutlich besser als bei Aluminium- oder Magnesiumguss. Diese Fähigkeit ist entscheidend für Komponenten mit feinen Details, Passflächen oder Zero-Gap-Schnittstellen.
Ultra-dünne Wandstärken
Zink kann mit Wandstärken bis zu 0,4 mm gegossen werden, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen. Dadurch sind leichtere Designs, Materialeinsparungen und kompaktere Bauteilgeometrien möglich.
Wiederholgenauigkeit in Großserie
Zinkwerkzeuge halten in der Regel länger als Werkzeuge für andere Legierungen und können – bei Fertigung aus H13-Stahl und korrekter Wartung – häufig über 1.000.000 Zyklen erreichen. In Kombination mit schnellen Erstarrungsraten und Zykluszeiten unter 20 Sekunden ist Zinkdruckguss ideal für die Großserienfertigung.
Hervorragende Oberflächenqualität
Zink liefert im Gusszustand eine glattere Oberfläche und erreicht häufig Ra-Werte bis etwa 1,6 µm. Das reduziert den Bedarf an Nacharbeit und unterstützt Sekundärbehandlungen wie Beschichten/Plattieren, Pulverbeschichten oder Lackieren.
Wann sollte man Zink für Druckgussprojekte wählen?
Zink ist die Werkstoffwahl unter den folgenden Bedingungen:
1. Bedarf an komplexer und detaillierter Geometrie
Die sehr gute Fließfähigkeit von Zink macht es ideal für kleine Bauteile mit engen Toleranzen, feinen Rippen, inneren Strukturen und Gewinden. Typische Beispiele sind:
Elektrische Steckverbinder
Dekorative Beschläge/Hardware
Gehäuse für Medizingeräte
Zahnräder und Ritzel
Die Gießbarkeit von Zink unterstützt Near-Net-Shape- und Net-Shape-Fertigung, wodurch Nachbearbeitung minimiert oder ganz vermieden werden kann.
2. Enge Maßanforderungen
Für Bauteile, die über Produktionsvolumina hinweg eine hohe Maßwiederholbarkeit verlangen, ist Zink nahezu konkurrenzlos. Die geringe Schwindung (0,7%) und gleichmäßige thermische Kontraktion ermöglichen hochpräzise Teile mit engen Toleranzen.
Typische Toleranzen:
Linear: ±0,025 mm für Merkmale <25 mm
Winkel: ±0,5 Grad
Ebenheit: innerhalb von 0,1 mm über eine Spannweite von 100 mm
3. Hohe mechanische Festigkeit und Zähigkeit
Zinklegierungen zeigen hohe Härte und gute Schlagzähigkeit. Zum Beispiel bietet Zamak 5:
Zugfestigkeit (UTS): 331 MPa
Streckgrenze: 280 MPa
Brinellhärte: ~82 HB
Kerbschlagarbeit (Charpy): bis zu 10 J
Diese mechanischen Eigenschaften sind besonders wertvoll für sicherheitskritische oder mechanisch beanspruchte Komponenten, auch im Wearable-/Consumer-Bereich.
4. Kosteneffizienz in großen Stückzahlen
Der niedrige Schmelzpunkt von Zink (~385°C) führt zu geringerem Energieverbrauch und weniger Werkzeugverschleiß. Das verlängert die Standzeit der Formen und senkt die Betriebskosten pro Bauteil.
Werkzeugstandzeit:
Zink: bis zu 1.000.000 Schuss
Aluminium: 100.000–300.000 Schuss
Damit eignet sich Zink ideal für Programme mit hohen Stückzahlen und langen Laufzeiten.
5. Funktionale Oberflächenanforderungen
Zinkteile werden häufig aufgrund ihrer optischen Qualität und der sehr guten Kompatibilität mit dekorativen Beschichtungen gewählt. Übliche Oberflächenbehandlungen sind:
Galvanik (Nickel, Chrom, Gold)
E-Coating und Lackieren
Bürsten und Polieren
In Kombination mit der hohen Detailauflösung des Zinkdruckgusses ist dies ideal für sichtbare oder dekorative Komponenten.
Übersicht über Zinkdruckgusslegierungen
Zamak 3
Beste Allround-Zinklegierung
Sehr gute Maßhaltigkeit und Gießbarkeit
Zugfestigkeit: ~283 MPa
Bruchdehnung: ~7%
Weit verbreitet in Elektronik, Haushaltsgeräten und Gehäusen.
Zamak 5
Höhere Festigkeit als Zamak 3
Etwas geringere Duktilität
Zugfestigkeit: ~331 MPa
Besser für mechanische Belastung und Verschleiß
Bevorzugt für mechanische Gestänge, Hebel und industrielle Hardware.
ZA-8
Höherer Aluminiumanteil (8%)
Erhöhte Festigkeit und Härte
Gute Kriechbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen
Geeignet für strukturelle und thermische Anwendungen wie Schlossgehäuse oder Automotive-Halterungen.
Weitere Zinklegierungen und technische Daten finden Sie in unserem Werkstoffkatalog.
Wann Zink möglicherweise nicht die beste Wahl ist
Trotz vieler Vorteile gibt es Fälle, in denen Zink nicht ideal ist:
Dauerhafte Betriebstemperaturen über 120°C können bei einigen Zinklegierungen zu Kriechen/Verformung führen
Größere Teile (>500 g) profitieren ggf. von Aluminium – z. B. wegen Gewicht oder Wärmeleitfähigkeit
Sehr geringe Stückzahlen (<200 Stück) sind oft wirtschaftlicher mit Sandguss oder Urethan-Gießen
Engineering- und Fertigungsunterstützung von Neway
Bei Neway umfasst unser vertikal integrierter One-Stop-Casting-Service unter anderem:
Design for Manufacturability für dünne Wände, Entformungsschrägen und Mold-Flow
Werkzeug- und Formenbau mit H13- oder P20-Stahl für hohe Standzeit
Rapid Prototyping mit SLA oder gefrästen Mustern
Nachbearbeitung, Finishing und Montage aus einer Hand
Serienfertigung von 1.000 bis 1.000.000+ Teilen pro Jahr
Mit über 20 Jahren Erfahrung im Zinkdruckguss stellt unser Team sicher, dass Ihre Bauteile die engsten Toleranzen und Oberflächenanforderungen erfüllen.
Fazit
Zinkdruckguss ist die optimale Lösung, wenn Ihr Bauteil höchste Maßpräzision, komplexe Geometrie, sehr gute Oberflächenqualität und langfristige Serienproduktion im großen Maßstab benötigt. Die überlegene Gießbarkeit, Festigkeit und kosteneffiziente Verarbeitung machen Zink zu einer starken Wahl für Komponenten in mechanischen Systemen, Elektronik, Hardware und vielen weiteren Anwendungen.
Wenn Sie Zink für Ihr nächstes Projekt in Betracht ziehen, kontaktieren Sie Neway, um Ihre Anforderungen zu besprechen oder ein Angebot anzufordern.
FAQs
Was ist der Unterschied zwischen Zamak 3 und Zamak 5 im Druckguss?
Können Zinkdruckgussteile in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden?
Wie schneidet Zink im Vergleich zu Aluminium bei Werkzeugstandzeit und Bauteilpräzision ab?
Welche Oberflächen/Finishes können auf Zinkdruckgussteile aufgebracht werden?
Welche typischen Toleranzen sind im Zinkdruckguss erreichbar?
