Quando si inizia la propria produzione in serie di componenti, uno dei primi dubbi che potrebbe sorgere nella mente è: “scelgo la lega di zama o di alluminio?”
Ancora oggi mi capita di sentire qualcuno che afferma di preferire la lavorazione con l’alluminio perché lo ritiene “qualitativamente migliore” e dal peso più leggero della zama.
Spero che non sia il tuo caso.
Altrimenti te lo devo dire: se questi sono gli unici due parametri che ti hanno portato a scegliere l’alluminio al posto della zama, forse stai sbagliando qualcosa.
Prima di prendere una decisione così importante – come la materia prima da utilizzare per i tuoi componenti – è fondamentale conoscere tutti gli aspetti produttivi che possono essere valorizzati e potenziati da un materiale piuttosto che da un altro, e non soffermarsi su considerazioni superficiali e ormai datate.
Un tempo, è vero, si pensava che la zama fosse un materiale di scarsa qualità, adatto solo a produzioni poco costose e prive di esigenze particolari (se vuoi sapere il motivo, leggi anche “Perché la zama è una lega meno famosa di altri materiali?“). Oggi la situazione si è ribaltata: gli studi condotti nel corso degli anni, i risultati di milioni di applicazioni pratiche e la scoperta delle molteplici proprietà di questo materiale l’hanno portato ad una diffusione massiccia in più settori:
- estetico;
- elettronico;
- automobilistico;
- petrolchimico;
- ecc.
Con questo non ti sto dicendo che la zama farà sicuramente al caso tuo.
Ma ti invito ad approfondire le sue caratteristiche prima di prendere una decisione molto importante per la tua produzione in serie. (Puoi approfondire a riguardo qui).
E ricorda:
affidati sempre ad un professionista del settore altamente specializzato!
Solo così avrai la certezza di non trascurare neanche il minimo dettaglio e poter conoscere a fondo tutti i pro e contro di ogni materia prima.
(Ecco perché dovresti rivolgerti sempre ad uno specialista della zama)
Ora vorrei presentarti una breve panoramica sulle proprietà meccaniche della zama messe a confronto con quelle dell’alluminio, in modo che tu possa farti una prima idea di valutazione.
Le stesse caratteristiche le avevamo già trattate confrontando le diverse leghe di zama nel seguente articolo: Proprietà meccaniche della zama a confronto.
Caratteristiche della zama e dell’alluminio a confronto.
Densità
La zama risulta essere circa 2,5 volte più densa dell’alluminio.
Si tratta di un valore puramente indicativo, perché le varie leghe di zinco presentano, in realtà, valori di densità leggermente differenti tra loro, a causa della composizione chimica del materiale di ciascuna.
Ecco una tabella indicativa delle densità, dove però, come ti ho appena detto, sono riportati dei valori puramente teorici.
La densità determina il peso del materiale e questo può essere un vantaggio o un difetto, a seconda del componente da realizzare.
Molte volte un peso maggiore può essere sinonimo di robustezza ed elevata qualità percepita.
In questi casi la zama è vincente sull’alluminio.
Ci sono situazioni, però, nelle quali il componente richiesto deve risultare leggero.
In casi come questi, verrebbe da preferire l’alluminio senza nemmeno pensarci.
Nella pratica non è così immediato, perché bisogna tener conto di più fattori.
Primo tra tutti, l’elevata colabilità della zama, che ti permette di lavorare sugli spessori del pezzo e ridurre così alcune zone.
Il risultato che puoi ottenere in questo modo è un componente molto alleggerito.
Quindi, giocando sugli spessori sottili, è possibile recuperare quella leggerezza richiesta, che in un primo momento sembrava impossibile.
Non è raro, perciò, trovare componenti pressofusi in zama che presentano spessori anche inferiori al millimetro.
In casi eccezionali si può arrivare anche ad avere pareti di 0,5 mm.
Allungamento % a rottura
L’allungamento percentuale alla rottura della zama è del 4-8%.
Paragonato all’alluminio, la zama ha valori di allungamento alla rottura decisamente più alti. Questi valori aiutano a prevedere in anticipo le fratture (e questo non è sempre possibile con altri materiali pressofusi).
Resistenza allo snervamento
Il carico di snervamento massimo delle leghe di zinco è di molto maggiore rispetto all’alluminio.
Questo significa che, se paragonata all’alluminio, la zama riesce a:
- sopportare meglio gli sforzi da taglio;
- subire una più ampia torsione;
resistere meglio a piegatura e compressione.
Resistenza all’urto
La resistenza all’urto della zama è molto alta e la lega migliore in assoluto, da questo punto di vista, è la ZL5.
Alla temperatura ambiente, è decisamente maggiore di quella dell’alluminio, valore che resta migliore anche a temperature molto basse (circa -40°C).
Modulo di elasticità
Per sollecitazioni di breve durata, il carico è determinato dal limite elastico del materiale e sotto questo aspetto, le leghe zama si trovano in una posizione di vantaggio rispetto a quelle di alluminio.
Carico di rottura
Il carico di rottura delle leghe di zinco è mediamente superiore a quello delle leghe da pressofusione a camera fredda.
Stai pensando di modificare la tua produzione in alluminio per lavorare con le leghe di zinco, ma il cambiamento ti spaventa?
Durezza
I valori della durezza delle leghe zama sono ai vertici tra i materiali da produzione per componentistica e risultano maggiori anche rispetto all’alluminio.
In particolare, è la zama con più alte percentuali di rame ad avere una durezza maggiore.
Questo è sicuramente un vantaggio nel caso che i componenti vengano utilizzati in condizioni di elevata usura.
Conduttività termica
La conduttività termica della zama è paragonabile a quella dell’alluminio.
Resistenza elettrica
Anche la conduttività elettrica delle leghe di zinco è paragonabile a quella dell’alluminio.
Queste che abbiamo visto sono le caratteristiche fisico-meccaniche principali della zama a confronto con quelle dell’alluminio.
Come risulta evidente, la zama è quasi sempre vincente in termini di proprietà vantaggiose per il componente!
Per questo, preferire l’alluminio a priori solo perché si pensa che sia una lega più nobile è davvero sbagliato.
Quello che si deve valutare sono le reali necessità di progettazione e lavorazione che si hanno e quale materiale può soddisfarle al meglio.