Dem Unternehmen PROTIQ gelang es erstmals mit 3D-Daten ein Bauteil aus Zink zu fertigen. Damit ist es Vorreiter im Bereich des Zinkdruckgießens. Zinkbauteile kommen immer dort zum Einsatz, wo es Bauteile und Beschläge für Türen und Fenster oder Automobile benötigt. Insbesondere die Zinklegierung Zamak 5 gehört zum Standard in der Industrie, die im bisher aufwendigen Zinkgussverfahren in Form gepresst wird. Wie die neue Technologie der Fertigung von Zinkbauteilen im 3D-Drucker erfolgt, was Zamak 5 genau ist und welche Vorteile die neue Technologie bieten, erfahren Sie in diesem Ratgeber.

Was ist Zamak 5 und wofür dient es?

Zamak 5 bezeichnet einen Serienwerkstoff, der sich über die Jahrzehnte in der Industrie etablierte. Aus ihm werden die verschiedensten Zinkbauteile gefertigt. Der Ausdruck Zamak setzt sich aus den chemischen Elementen Zink (Z), Aluminium (a), Magnesium (ma) und Kupfer (k) zusammen. Und genau aus diesen Elementen besteht der Serienwerkstoff Zamak. Der Großteil des Stoffes besteht aus dem Grundmetall Zink, angereichert mit Aluminium, Magnesium und Kupfer zu einer Legierung. Mit seinen Eigenschaften ist Zamak 5 der häufigst verwendete Werkstoff im Bereich des Zinkdruckgusses. Vorteile von Zamak sind seine Weiterverarbeitungsmöglichkeiten: so lässt sich der Werkstoff nass streichen, wodurch er wie Chrom wirkt und kann galvanisiert werden. Im Unterschied zu Zamak 3, hat Zamak 5 einen Anteil Kupfer (von knapp 1 %) und ist damit deutlich widerstandsfähiger und fester. Der Werkstoff Zamak hat sich seit den Anfängen im Bereich Zinkdruckguss Zinkdruckguss aus dem 3D Drucker nicht in seiner Zusammensetzung verändert, was für seine Qualität spricht.

Wie 3D-Drucker die Fertigung von Zinkbauteilen übernehmen

Aus dem Werkstoff Zamak 5 gelang es bisher, durch das Zinkdruckgießen Serienteile zu fertigen. Dieser Vorgang war zeitaufwendig, denn es musste erst eine Urform erstellt werden, in die das Zamak gegossen werden konnte. Ein Prototyp konnte darin gegossen werden, um zu überprüfen, ob sich die Urform tatsächlich für eine Serienproduktion eignete. Passte die Urform, also das Werkzeug, konnte ein Zinkbauteil in großer Menge produziert werden. Die Urform ist aus Stahl gefertigt und dementsprechend kostenintensiv. Das Werkzeug musste oftmals manuell angepasst werden, wenn der Produktionsentwicklungsprozess noch nicht abgeschlossen war. Oftmals mussten die Werkzeuge ausgetauscht werden. Durch das Drucken von Zinkbauteilen im 3D-Drucker lassen sich diese Probleme beheben.

3D-Drucker erfreuen sich großer Beliebtheit. Warum nicht also Zinkbauteile in einem solchen Drucker anfertigen? Alles, was es dazu benötigt, sind ausführliche 3D-Daten. Bereits in den 1980-er-Jahren wurde der 3D-Druck erfunden und seit dem kontinuierlich weiterentwickelt. Seit geraumer Zeit kann in einem solchen Drucker auch Zamak 5 verarbeitet werden. PROTIQ ist der weltweit erste Anbieter für 3D-Drucke im Bereich der additiven Fertigung von Zinkbauteilen. Damit gelang es dem Unternehmen mit der Fertigung von Zinkbauteilen im 3D-Drucker die Kosten und den zeitlichen Aufwand zu senken. In kurzer Zeit entstehen so aus 3D-Daten Bauteile von kleiner bis großer Charge. Das Erstellen einer Urform entfällt komplett. Selbst kleine Produktionsserien können für geringe Preise erstellt werden.

Vorteile der Fertigung im 3D-Druck

– Geringer Kosten- und Zeitaufwand, da die Erstellung einer Urform aus Stahl entfällt
– Produktion von Bauteilen in kleinen und großen Chargen
– Wirtschaftliche Fertigung möglich

Vom 3D-Modell zum fertigen Bauteil

Während beim herkömmlichen Zinkdruckguss das Fertigen des Bauteils in späten Produktionsstadien erfolgte, um aufwendige Anpassungen an der Urform (Werkzeug) zu vermeiden, findet dieser Schritt bei der 3D-Methode zu Beginn statt. Mittels der additiven Fertigung gelingt es frühzeitig Bauteile aus Zamak 5 zu erstellen. Nach der Erstellung eines 3D-Modells wird ein Prototyp erstellt, alles, was dafür benötigt wird, sind CAD-Dateien. Die Fertigung kleiner Chargen ist ebenso möglich wie die Fertigung wirtschaftlich rentabler Großmengen. Die Fertigung ist deutlich preisgünstiger als die herkömmliche. PROTIQ sorgt für eine schnelle Abwicklung der Fertigungsprozesse. Innerhalb weniger Tage erhalten Sie Ihr fertiges Zinkbauteil, das Sie eventuell für die Weiterentwicklung Ihres Produkts benötigen. So sparen Sie Zeit und Geld und können sich voll und ganz auf die Produktentwicklung konzentrieren.

Technische Daten von Zamak 5 im Überblick:

– Zugfestigkeit: -40MPa/218+
– Bruchdehnung: 0,5%
– Genauigkeit: +/- 0,1 mm
– Geringste Wandstärke: 0,6 mm
– E-Modul: -10GPa