Quando escolher zinco para fundição sob pressão?

Lorsque la précision, la répétabilité et la complexité de forme sont des priorités absolues dans la production de pièces, le moulage sous pression du zinc constitue une solution intelligente et efficace. Chez Neway, nous proposons des services de moulage sous pression du zinc hautes performances, adaptés aux fabricants qui exigent des tolérances serrées, une évolutivité en grande série et des géométries finement détaillées.

Les alliages de zinc offrent des avantages uniques souvent sous-estimés par rapport à l’aluminium ou au magnésium. Cet article explique quand le zinc est le bon choix pour le moulage sous pression, en s’appuyant sur ses propriétés matériaux, ses cas d’usage et ses spécifications techniques.

Pourquoi choisir le zinc pour le moulage sous pression ?

Les alliages de zinc conviennent particulièrement aux applications de moulage sous pression complexes et de haute précision grâce à leur excellente stabilité dimensionnelle, leur coulabilité et leurs performances mécaniques. Des alliages courants comme Zamak 3, Zamak 5 et ZA-8 offrent des caractéristiques polyvalentes répondant à des exigences variées en conception et en performance.

Précision dimensionnelle exceptionnelle

Le moulage sous pression du zinc permet d’atteindre des tolérances de pièce jusqu’à ±0,025 mm, ce qui est nettement meilleur que le moulage de l’aluminium ou du magnésium. Cette capacité est essentielle pour les composants présentant des détails fins, des surfaces d’accouplement ou des interfaces à jeu nul.

Capacités de parois ultra-minces

Le zinc peut être moulé avec des parois aussi fines que 0,4 mm sans compromettre l’intégrité structurelle. Cela permet des conceptions plus légères, une réduction de matière et des géométries plus compactes.

Répétabilité en grande série

Les outillages zinc ont généralement une durée de vie plus longue que ceux destinés à d’autres alliages, dépassant souvent 1 000 000 de cycles lorsqu’ils sont fabriqués en acier H13 et correctement entretenus. Associé à des vitesses de solidification rapides et à des temps de cycle inférieurs à 20 secondes, le moulage sous pression du zinc est idéal pour la production à grande échelle.

Finition de surface supérieure

Le zinc produit naturellement une surface plus lisse à l’état brut de coulée, atteignant souvent des valeurs Ra aussi faibles que 1,6 µm. Cela réduit le besoin de post-finition et facilite les traitements secondaires tels que le plating, le powder coating ou la painting.

Quand choisir le zinc pour des projets de moulage sous pression

Le zinc doit être votre matériau de référence dans les conditions suivantes :

1. Besoin de géométries complexes et détaillées

L’excellente fluidité du zinc le rend idéal pour les petites pièces nécessitant des tolérances serrées, des nervures fines, des structures internes et même du filetage. Exemples typiques :

• Connecteurs électriques

• Quincaillerie décorative

• Boîtiers de dispositifs médicaux

• Engrenages et pignons

Le zinc permet une production en net-shape ou near-net-shape, minimisant voire éliminant l’usinage.

2. Exigences dimensionnelles serrées

Pour les pièces nécessitant une grande répétabilité dimensionnelle sur l’ensemble des volumes de production, le zinc est difficile à égaler. Son faible retrait (0,7%) et sa contraction thermique régulière permettent des pièces de haute précision.

Tolérances typiques :

• Linéaire : ±0,025 mm pour des caractéristiques < 25 mm

• Angulaire : ±0,5°

• Planéité : dans 0,1 mm sur une portée de 100 mm

3. Résistance mécanique et ténacité élevées

Les alliages de zinc présentent une dureté et une résistance aux chocs élevées. Par exemple, Zamak 5 offre :

• Résistance ultime à la traction : 331 MPa

• Limite d’élasticité : 280 MPa

• Dureté Brinell : ~82 HB

• Résistance au choc (Charpy) : jusqu’à 10 J

Ces propriétés sont particulièrement utiles pour des composants mécaniques portés, de sécurité ou soumis à des impacts.

4. Rentabilité en grande série

Le faible point de fusion du zinc (~385°C) réduit la consommation d’énergie et l’usure de l’outillage, ce qui prolonge la durée de vie des moules et diminue le coût unitaire.

Longévité d’outillage :

• Zinc : jusqu’à 1 000 000 de tirs

• Aluminium : 100 000–300 000 tirs

Le zinc est donc idéal pour les programmes à forts volumes et longue durée.

5. Exigences de surface fonctionnelles

Les pièces en zinc sont souvent choisies pour leur aspect visuel et leur compatibilité avec des finitions cosmétiques. Traitements courants :

• Électroplacage (nickel, chrome, or)

• E-coating et peinture

• Brossage et polissage

Combinées à la finesse de reproduction du zinc, ces finitions en font un matériau idéal pour les pièces décoratives ou visibles par l’utilisateur.

Aperçu des alliages de zinc pour moulage sous pression

Zamak 3

• Meilleur alliage zinc polyvalent

• Excellente stabilité dimensionnelle et coulabilité

• Résistance à la traction : ~283 MPa

• Allongement : ~7%

Largement utilisé dans l’électronique, l’électroménager et les boîtiers.

Zamak 5

• Plus résistant que le Zamak 3

• Ductilité légèrement réduite

• Résistance à la traction : ~331 MPa

• Mieux adapté aux charges mécaniques et à la résistance à l’usure

Préféré pour les liaisons mécaniques, leviers et quincaillerie industrielle.

ZA-8

• Teneur en aluminium plus élevée (8%)

• Résistance et dureté améliorées

• Bonne résistance au fluage à température modérément élevée

Adapté à des applications structurelles et thermiques telles que les boîtiers de serrure ou certains supports automobiles.

Vous pouvez consulter davantage d’alliages de zinc et de données techniques dans notre catalogue matériaux.

Quand le zinc n’est pas le meilleur choix

Malgré ses nombreux avantages, le zinc peut ne pas être idéal dans certains cas :

• Des températures de service constantes au-delà de 120°C peuvent provoquer du fluage sur certains alliages de zinc

• Les pièces plus grandes (>500 g) peuvent bénéficier de l’aluminium pour la masse ou la conductivité thermique

• Pour des volumes très faibles (<200 pièces), la fonderie sable ou la coulée polyuréthane peut être plus économique

Support d’ingénierie et de fabrication chez Neway

Chez Neway, notre service de fonderie clé en main inclut :

• Design for Manufacturability pour parois fines, angles de dépouille et simulation de remplissage

• Fabrication d’outillages et de moules en acier H13 ou P20 pour la durabilité

• Prototypage rapide via SLA ou échantillons usinés

• Post-machining, finishing et assembly sous un même toit

• Capacités de production de masse de 1 000 à 1 000 000+ pièces/an

Avec plus de 20 ans d’expérience en moulage zinc, notre équipe veille à ce que vos pièces répondent aux tolérances les plus strictes et aux exigences de finition.

Conclusion

Le moulage sous pression du zinc est la solution optimale lorsque votre pièce exige une précision dimensionnelle élevée, une géométrie complexe, une excellente qualité de surface et une production à grande échelle sur le long terme. Sa coulabilité supérieure, sa résistance et son coût de fabrication compétitif en font un choix puissant pour des composants mécaniques, électroniques, de quincaillerie et bien d’autres.

Si vous envisagez le zinc pour votre prochain projet, contactez Neway pour discuter de vos exigences ou demander un devis.

FAQs

1. What’s the difference between Zamak 3 and Zamak 5 for die casting?

2. Can zinc die cast parts be used in high-temperature environments?

3. How does zinc compare to aluminum in tooling life and part precision?

4. What types of finishes can be applied to zinc die cast parts?

5. What are the typical tolerances achievable in zinc die casting?