01/02/2007

UMICORE Zinc Alloys

Superloy - Eine Zinkdruckgußlegierung für die Zukunft

In jahrelanger Forschungsarbeit wurden von der F&E-Abteilung von Umicore Untersuchungen durchgeführt mit dem Ziel Legierungen zu entwickeln, die den neuen Marktanforderungen nach steigender Qualität und Komplexität von Druckgußteilen gerecht werden. Das Ergebnis dieser Arbeiten ist eine neue, patentierte Warmkammerlegierung mit der Bezeichnung Superloy, welche die Herstellung von Druckgußteilen mit sehr geringen Wanddicken und guter Maßhaltigkeit ermöglicht. Auch die mechanischen Eigenschaften der Legierung zeigen Vorteile im Vergleich zu konventionellen Zinkdruckgußlegierungen.

Die Metallurgie von Superloy

Durch seine spezielle chemische Zusammensetzung (6,6 - 7,2 % Al und 3,0 - 3,6 % Cu) zeichnet sich diese Legierung durch ein sehr gutes Fließverhalten aus. Superloy liegt im Dreistoffsystem nahe am eutektischen Punkt. Obwohl die Legierung zwei Elemente mit hohem Schmelzpunkt enthält, liegt ihre eutektische Erstarrungstemperatur niedriger als bei ZL5.

Eigenschaften von Superloy

Ein Zusammenstellung von mechanischen Eigenschaften von Superloy (GDSL) im Vergleich zu denen der Legierungen ZL3 und ZL5 enthält das untenstehende Radarbild.

Vorteile von Superloy gegenüber den traditionellen Zinklegierungen

Superloy zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen gegenüber den traditionellen Zinklegierungen (ZL3 und ZL5) aus :

- Gießen dünnwandiger Teilen (bis zu 0,3 mm)
- geringere Dichte (=6,56 kg dm-3) d.h. Gewichtsersparnis bis zu 3 %
- bessere Oberflächengüte
- bessere mechanische Eigenschaften – sowohl statisch als auch dynamisch
- enge Toleranzen sind besser haltbar
- niedriger Schmelzpunkt (Gießtemperatur : 400 °C)
- schnelleres Erreichen der Betriebsbedingungen (25 - 60 %)
- höhere Produktivität (Anzahl Schuß pro Stunde) (7 - 45%)

Anwendungsbereich

Die Anwendungsbereiche für Superloy sind vielfältig und sind vor allem von Interesse, wo ein Kompromiß zwischen Dünnwandigkeit und hohen mechanischen Anforderungen gefunden werden muß. Es gibt dem Designer die Möglichkeit, Teile für den Zinkdruckguß zu konzipieren, die anderen Materialien (wegen verschiedener Einflußgrößen – gießtechnisch, mechanisch als auch physikalisch) verwehrt sind.

Neben diesen Anwendungsbereichen findet Superloy vor allem Anwendung für Bauteile der Elektronikbranche, Steckerverbindungen sowie Klein- und Präzisionsteile.