Zamak 5: Densidad 6,6 g/cm³ y Presupuesto de Peso
La densidad del Zamak 5 se queda en 6,6 g/cm³, y ese número es el único dato fijo de un presupuesto de 300 g. Todo lo demás es una decisión de plano. La cifra de 6,6 g/cm³ convierte volumen en gramos, así que la pregunta real es adónde va el volumen, no cuánto pesa la pieza al final. Una alcancía de 300 g se cae igual si esa masa queda alta en el cuerpo de Zamak 5, y el corte lo decide antes del utillaje.
6,6 g/cm³: qué fija la densidad
La densidad es química, no proceso. El Zamak 5 según ASTM B86 se queda en 6,6 g/cm³ típicos, y ningún cambio de espesor de pared, presión de inyección o temperatura del molde la mueve. La conversión entre un plano y una balanza es fija: 1 cm³ de la aleación pesa 6,6 g.
El Zamak 3 tiene los mismos 6,6 g/cm³, así que una alcancía más pesada no sale de un cambio de calidad. La densidad compra masa en un volumen fijo, pero solo en proporción. La dureza y el desgaste siguen a la composición y a la sección, nunca a la masa por centímetro cúbico. Aclare qué números son de las aleaciones de zinc y cuáles son del plano antes de que empiece la revisión.
El presupuesto de 300 g: primero la base, después la pared
Un objetivo de 300 g no es un peso que se alcanza al final de un proyecto. El objetivo es un presupuesto de 45,5 cm³ de metal, y el plano tiene que colocar ese volumen antes de cortar el molde. Dé a la base su parte primero, en la sección de 12 mm, y reparta después lo que queda entre las dos carcasas a 1,2–1,5 mm. La calidad y la resistencia son de la elección de aleación; los gramos son del plano.
Línea | Sección (mm) | Volumen (cm³) | Masa (g) | Limitada por |
|---|---|---|---|---|
Almohadilla de la base | 12 | 21,5 | 142 | Límite de rechupado |
Dos carcasas | 1,2 | 24,0 | 158 | Pared mínima para llenar |
Total | mixta | 45,5 | 300 | Ventana de peso ±10 g |
El intervalo de pared es la razón por la que importa el orden. Dos carcasas a 1,2 mm llevan 158 g; la misma superficie a 1,5 mm lleva 198 g. Un vaivén de 40 g contra una ventana de 20 g significa que nadie puede elegir esa pared a ojo.
Enderezado: lo fija el centro de gravedad
La alcancía vuelve a ponerse de pie porque su centro de gravedad queda por debajo del centro de curvatura de la base. Incline el cuerpo y el peso actúa sobre un brazo de palanca fijado por la diferencia de altura entre esos dos puntos. La masa se sienta a los dos lados de ese equilibrio y se cancela, así que una alcancía más pesada con el centro de gravedad alto se vuelca con el mismo ángulo que una ligera.
Pase el presupuesto por esa prueba. Coloque 142 g a 6 mm sobre la cara de la base y 158 g cerca de media altura, a 50 mm, y el centro de gravedad combinado cae cerca de 30 mm, alrededor de un tercio de los 95 mm de altura. Mueva 30 g de la base a la pared y el centro sube, mientras la balanza sigue marcando 300 g.
Una fundición, dos secciones: 12 mm y 1,2 mm
La sección de la base mide 12 mm y la pared 1,2–1,5 mm, una proporción de 8:1 a 10:1 dentro de una misma pieza. Esa proporción fija el orden de solidificación: la pared fina congela primero, la base es la última en quedarse líquida y el camino de alimentación entre ambas se estrecha mientras la base sigue contrayéndose. Un centímetro cuadrado de pared lleva 0,79 g de metal; la misma área de base lleva 7,9 g.
Funda la base como parte de la carcasa durante la fundición a presión de zinc y toda la masa llega en un ciclo, sin contrapeso aparte que montar y sin alojamiento que mecanizar. La misma geometría decide qué variable sigue libre. La sección de 12 mm la limitan el rechupado y el enfriamiento, así que la masa añadida tiene que venir del área de la almohadilla y no de su espesor. En el otro sentido, una base más delgada ahorra gramos que la pared no puede gastar, porque 1,2 mm ya es el límite de llenado.
Por qué un inserto de acero es la respuesta equivocada
Un contrapeso de acero parece la vía barata a una base más pesada. El acero a 7,85 g/cm³ típicos es un 19 % más denso que el Zamak 5, así que 100 g de acero piden 12,7 cm³ mientras 100 g de zinc piden 15,2 cm³. El inserto compra 2,4 cm³ de espacio y nada más.
A ese ahorro de espacio se oponen un alojamiento mecanizado, un elemento de retención, un segundo material en la línea de recubrimiento y un par galvánico en la ranura de monedas. La base además deja de ser una pieza de una sola fundición, y cada uno de esos puntos es un cambio de plano. Cuando una almohadilla fundida más ancha llega a los mismos 300 g, al inserto no le queda ningún modo de fallo que arreglar.
Rechupados: dónde queda el límite de 12 mm
La sección de 12 mm guarda calor mientras la pared de 1,2 mm ya es sólida, así que la base toma su contracción del metal líquido más cercano. Ese metal está bajo la cara visible, y la cara se hunde. El pulido nivela la rugosidad local, y el recubrimiento decorativo sigue leyendo esa curvatura poco profunda como un anillo brillante.
Tres ajustes mueven el límite hacia fuera: entrada por la sección gruesa para que la base se alimente al final, conicidad en la transición y un circuito de enfriamiento propio para la base. Sin los tres, el límite honesto queda por debajo de 12 mm, y un presupuesto montado sobre 12 mm no aguanta. Un rechupado que solo aparece después de recubrir es la versión cara, porque la pieza ya está pulida para entonces.
Densidad y tolerancia: dos comprobaciones separadas
La cifra de densidad sostiene una comprobación de masa, no una de geometría. Una ventana de 300 ±10 g es un ±3,3 % del objetivo, y 10 g de zinc son 1,5 cm³ de metal. Mueva esos 1,5 cm³ de la pared a la almohadilla de la base y la pieza sigue pesando 300 g, mientras el centro de gravedad se desplaza y el riesgo de rechupado sube.
La junta se mide, no se pesa. Una galga de espesores lee la junta, y ninguna lectura de masa la sustituye, porque los mismos 300 g llegan con la junta abierta o cerrada. Pesando se detecta una nervadura que falta; nunca se detecta una arista que el pulido redondeó. La tolerancia de masa es el número más holgado del plano y el menos útil para el ajuste.
Ejemplo resuelto: una almohadilla de base de 300 g
Divida el objetivo de 300 g entre 6,6 g/cm³ y la pieza tiene 45,5 cm³ de metal que colocar. Las dos carcasas presentan unos 200 cm² de superficie: un barril de Ø60 y 95 mm de alto más las dos semitapas. En el extremo delgado de 1,2 mm esa superficie consume 24,0 cm³, es decir 158 g.
Lo que queda son 21,5 cm³, o 142 g, para la base. Repartido sobre una sección de 12 mm, ese volumen cubre 17,9 cm², una almohadilla de unos 48 mm de diámetro. Una almohadilla completa de Ø60 con los mismos 12 mm tomaría 33,9 cm³ y 224 g, y llevaría la pieza terminada a 382 g, 82 g por encima de la ventana. Esos cuatro pasos usan solo la densidad de la aleación y las secciones del plano, así que se trasladan a una pieza de Zamak fundida y recubierta de otra forma.
Inspección: lo que una balanza no puede probar
Tres comprobaciones cubren el presupuesto, y solo una necesita balanza. La balanza confirma 300 ±10 g. Una prueba de inclinar y soltar confirma que la pieza se endereza con las monedas dentro. Una galga de espesores confirma la junta.
El solape entre las tres es pequeño. La balanza ve el volumen total, la prueba de inclinación ve el centro de gravedad y la galga ve la junta. Un lote que solo pasa la primera comprobación ha confirmado alrededor de un tercio de lo que pide el plano.
Errores de cálculo: cuatro que reaparecen
Cuatro errores aparecen en la mayoría de las revisiones de peso. Multiplicar la densidad por la envolvente exterior cuenta el hueco de las monedas como metal. Se engrosa la base para cerrar un déficit, y el rechupado llega dentro del mismo lote.
Se añade un inserto para una masa que una almohadilla más ancha habría dado. La ventana de peso se lee como control de ajuste, así que la junta se aprueba con la balanza. El arreglo de los cuatro es el mismo: convierta gramos en cm³ antes de tocar el plano.
Preguntas frecuentes
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