La conception créative du Zinc
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Le zinc (symbole Zn, numéro atomique 30) est un élément chimique métallique blanc bleuâtre appartenant au sous-groupe II b de la classification périodique.

4ème métal le plus utilisé au monde, le zinc sert principalement pour la galvanisation. Il entre dans la composition de nombreux alliages, dont le Zamak, alliage de zinc, aluminium, cuivre et magnésium. L’appellation commerciale Zamak date de 1926, avec un brevet déposé par la New Jersey Company.

Propriétés

Élaborés sous forme de lingots à partir de zinc pur, les alliages de Zamak possèdent les propriétés suivantes :

  • résistance mécanique
  • précision et répétabilité
  • aptitude aux nombreux traitements des surfaces
  • durée de vie des outillage
  • cadences élevées de production
  • complexité des formes et finesse des détail
  • étanchéité
  • recyclabilité

La famille des alliages de zinc se compose :

  • des alliages ZL3, ZL5 et ZL2 (Zamak), employés pour la réalisation de pièces fonctionnelles et décoratives dans toutes les industries,
  • des alliages Kayem, utilisés pour la fabrication économique d'outillages de presse (outils de découpe et d'emboutissage, moules d'injection, de soufflage ou de thermoformage des matières plastiques),
  • des alliages ZL8, ZL12 et ZL27 (ZA), dont les principaux atouts sont de répondre à des exigences particulières de résistance au frottement ou de tenue en température.

Co-conception

Dès l’avant-projet, les spécialistes des alliages de zinc accompagnent leurs clients et leurs concepteurs dans l’optimisation de leurs produits. Nous travaillons dans une recherche permanente de solutions innovantes. Lors de la conception, le spécialiste adapte le tracé de pièce. Cette étape consiste à faire évoluer la définition fonctionnelle numérique du client vers une pièce industrialisable. Les données d’entrée du concepteur sont ainsi transformées en un produit optimisé pour la technologie des alliages de zinc.

Afin de valider chaque étape du développement, le spécialiste dispose d’outils de simulation de contraintes, de simulation de remplissage, de prototypage rapide sous forme de maquette ou déjà en zamak. Ce n’est qu’à ce stade que les outillages, pièces maîtresses du développement, seront conçus pour garantir la production de milliers de pièces dans le respect du cahier des charges. Les équipes qualité travaillent donc de concert pour mettre en place les outils qui exigent la reproductibilité et donc la capabilité des processus.

Technologie

Les alliages de zinc sont principalement mis en œuvre dans la technologie de moulage sous pression à chambre chaude car ils possèdent une très bonne fluidité, une stabilité dimensionnelle, une aptitude à la décoration et une résistance à la corrosion. Ils supportent des cadences de production élevées, ce qui en fait une solution compétitive et fiable.

Le procédé de moulage est composé d’un couple moule / machine, comprenant un ensemble d’ouverture / fermeture, un système d’injection et un équipement de fusion qui maintient l’état liquide de l’alliage. Après moulage, la pièce est séparée de son système d’alimentation, sans outil lorsque l’alimentation est rectiligne, ou bien à l’aide d’un outil de découpe pour une alimentation complexe. Lorsque les pièces sont de petites tailles, un système de tonnelage est alors utilisé. Des opérations de finitions sont ensuite effectuées pour atténuer les aspérités et les bavures.

Une bonne conception de pièce, associée au procédé d’injection des alliages de zinc permet d’obtenir des pièces aux formes complexes, avec des détails précis et un fini de surface qui rendent habituellement inutiles les usinages. Cependant, des opérations de reprise peuvent être nécessaires à la finition. L’usinabilité des alliages est excellente.

Comparaison
avec d’autres matériaux

Les alliages de zinc de A à Z

Notre association met à disposition des concepteurs et utilisateurs de fonderies zamak un ouvrage technique que vous pouvez télécharger ci dessous :

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