Lega zama: qual’è la sua composizione chimica?

In effetti, quando si parla di zama, sarebbe più corretto classificarla come una “famiglia di leghe”, dal momento che ne esistono più tipologie.

Gli appartenenti a questa famiglia si differenziano tra loro per le concentrazioni percentuali di ciascun elemento legato allo zinco. Abbiamo così le leghe stampabili a camera calda:

Esistono poi anche:

Queste due leghe sono stampabili solo a camera fredda, perché le alte percentuali di alluminio in esse contenute innalzano la temperatura di fusione a tal punto da non rendere possibile il processo a camera calda.

Quando scegliere una lega di zama piuttosto che l'altra?

Dipende tutto dalle esigenze di progettazione e dal risultato finale che si vuole ottenere:

Lavorare con una lega
- anziché un metallo puro - offre diversi vantaggi

Il sistema zinco-alluminio, al quale vengono poi abbinate piccole percentuali di altri elementi, permette di esaltare una caratteristica piuttosto che l’altra, a seconda delle esigenze.

La zama risulta così un materiale versatile e vantaggioso in termini economici, produttivi e di progettazione.

Facciamo un esempio: se aggiungiamo allo zinco l’alluminio (fino al 4,5%, altrimenti otteniamo l’effetto contrario) possiamo abbassare il punto di fusione. Cosa vuol dire questo? Che utilizzando la zama – anziché lo zinco puro  – puoi risparmiare. Questo perché la quantità di calore richiesta per rendere la zama liquida, e quindi lavorabile, risulta inferiore a quella necessaria per fondere il metallo puro.

E il tutto si traduce in vantaggio economico.

Oppure, sempre aggiungendo l’alluminio - e ancora meglio abbinandovi una piccola percentuale di rame - si potrebbe aumentare la resistenza e la durezza dei componenti qualora il progetto lo richiedesse.

E così via.

Grazie alla conoscenza di come influisce ciascun elemento chimico su ognuna delle caratteristiche della lega, possiamo scegliere le percentuali più adatte per ottimizzare la lavorazione di un prodotto e modellare le sue qualità secondo le nostre esigenze.

Riassumendo in uno schema le composizioni principali delle leghe di zinco:

Per comprendere meglio questo schema e capire nel dettaglio come ogni singola aggiunta possa modificare le caratteristiche della lega, bisogna studiare l’influenza determinata dai fattori chimici presenti.

Vorrei ricordare che quanto riportato nel mio blog fa sempre riferimento alla normativa attualmente in vigore. In particolare per questo argomento vorrei citare come fonte le Norme UNI EN 1774.

Ogni elemento della zama può fare la differenza per i tuoi componenti.

Vediamo ora un semplice schema in cui sono riportati i pro e contro dell’aggiunta di ogni singolo componente.

Gli effetti dell'alluminio

La bassa temperatura di fusione, l’elevata colabilità e l’alta stabilità dimensionale rendono la zama adatta alla realizzazione di componenti anche molto complessi. L’alluminio, assieme allo zinco, è un elemento sempre presente nella composizione della zama. Da qui emerge il suo ruolo primario all’interno delle leghe. 

L’aggiunta dell’alluminio, infatti, offre due vantaggi fondamentali:

Gli effetti del rame

Anche il rame aumenta notevolmente la durezza e la resistenza del componente, ma in questo caso ne riduce la stabilità e la durata nel tempo.

Gli effetti del magnesio

Attenzione alle impurezze della zama

Ci sono poi altri elementi che possono essere presenti in piccolissime percentuali e vengono considerati come estranei, perché non graditi.

Si tratta delle così dette “impurezze”, ovvero elementi le cui proprietà all'interno della lega non vengono apprezzate ai fini produttivi.

Se non è possibile eliminarli del tutto, si cerca di mantenerli in concentrazioni davvero minime.

Vediamo allora quali sono i principali elementi che vengono considerati impurezze nel caso della zama:

Come puoi ben immaginare, per essere sicuri di avere un basso livello di impurezze è fondamentale rivolgersi ad un fornitore di materia prima affidabile e certificato.

Io stesso mi accerto personalmente che, nei laboratori dei miei fornitori, venga effettuato un costante controllo su ciascun lotto di materie prime, e che vengano rispettate le restrittive normative italiane, come garanzia di alta qualità della zama con la quale sono solito lavorare.

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