Perché la lega zama è meno famosa di altri materiali?

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Fin da bambino, ero solito trascorrere i pomeriggi nella fonderia per leghe di zama, assieme a mio padre. 
Ero capace di restare lì per delle ore, affascinato dalle centinaia di pezzi pressofusi che i nostri macchinari stampavano ogni giorno.
I componenti fatti in materiale di zama erano tutti così perfettamente identici tra di loro, che restavo ore a guardarli per trovare delle differenze. Neanche dire che fallivo miseramente, ogni volta, nel mio intento.
Anche se potrebbe sembrare strano che un bambino perdesse ore ed ore in una fonderia per leghe di zama, per me era il posto più bello del mondo. 
E non lo facevo perché volevo scappare dai libri. No, io adoravo studiare. Soprattutto disegno (da qui la mia passione per il disegno tecnico) e matematica – l’italiano mi piaceva un po’ meno, lo ammetto-.
Eppure la fonderia di mio padre era semplicemente l’unico posto in cui la mia fantasia poteva correre sfrenata senza venir arrestata dalla realtà. 
Era come vivere in un film: il film che mi ero creato.
Quei macchinari ai miei occhi di bambino erano dei giganti robot che producevano senza sosta centinaia e centinaia di piccoli soldatini pronti a combattere. 
Ecco, ogni elemento realizzato in lega di zama pressofusa per me era un soldatino progettato da mio padre. 
Ma la cosa che più mi esaltava, era sapere che, una volta fuori di li, avrebbe trovato la sua parte nel mondo. 
Chiedevo ai collaboratori di mio padre a cosa sarebbe servito un determinato prodotto: avrebbe completato la maniglia di un’auto, piuttosto che un rubinetto o la porta di un armadio?
E appena lo scoprivo, nella mia testa visualizzavo subito le mille avventure che quel componente pressofuso avrebbe potuto affrontare nelle case e nelle vite delle persone.
I miei compagni di scuola mi prendevano in giro perché non riuscivano a capire cosa facesse mio padre.
In realtà lo avevano compreso benissimo, ma si stupivano di come la nostra azienda potesse creare degli oggetti fatti di un materiale che non conoscevano: la lega zama.

(Se anche tu non sai di che materiale si tratta, leggi qui)

“Ma la zama che materiale è?”
“Perché non lo fate di plastica?”

Mi chiedevano ogni volta.
E io con estrema pazienza, cercavo di spiegare loro tutta la storia. 
Se mio padre portava la zama nella vita delle persone, io avrei raccolto la sua eredità. 
Ma, per prima cosa, avrei dovuto spiegare a gran parte del mondo che cos’è la zama e quali sono i suoi vantaggi. 

“Lo vedi il bottone dei tuoi jeans? Quello è fatto di zama! Avresti preferito avere un bottone di plastica?”.

“ La vedi la maniglia della nostra aula? Anche quella è zama! Se l’avessero fatta di plastica, per come sbatti tu le porte quando la maestra ti caccia fuori dalla classe, l’avresti già rotta”.

E così via avanti.
Alla fine si rassegnavano all’idea: tutti noi abbiamo a che fare ogni giorno con la zama come materiale.
Con gli anni mi confessarono che avevano capito cosa fosse la zama fin dal nostro primo incontro. 
Ma continuavano a prendermi in giro, perché adoravano ascoltare i miei esempi. 
Tutto ciò che era zama a loro sembrava acciaio, alluminio, o chissà cos’altro. 
E non finivano mai di stupirsi all’idea che mio padre avrebbe potuto produrre un qualsiasi oggetto per farlo diventare parte della loro vita di tutti i giorni. Ai loro occhi di bambino, lo vedevano come una specie di “mago” che forgiava una strana materia per dargli delle forme che tutti conoscevamo.

Come mai la zama è una lega meno nota rispetto ad altri materiali?

 

Ancora oggi quando spiego le mirabolanti proprietà della zama, chi la conosce per la prima volta è solito chiedermi: 
“Alberto, ma allora, come mai la zama non è famosa come altri materiali, che sono considerati più “nobili”, come ad esempio l’alluminio o l’acciaio?
Mi hai detto che può competere con essi in maniera vincente e che ne siamo circondati…come mai se ne parla così poco?”.

Per rispondere a questa domanda, riassumo il discorso in 3 motivi principali:

  • Il primo, ovviamente, è che non tutte le produzioni di componenti possono essere realizzate in lega di zama.
    Ma questo vale per qualsiasi materia prima: dipende tutto dal settore e dal risultato finale che si vuole ottenere.  Solo che con la zama bisogna essere un po’ più selettivi fin dal principio.

Vuoi sapere se i tuoi componenti possono essere realizzati in zama?

  • In passato la zama era considerata “la Cenerentola” dei materiali. Veniva utilizzata per prodotti di basso pregio: soldatini, crocifissi, ecc.
    Ad oggi è stata completamente rivalutata e sta invadendo settori prestigiosi, tra cui la produzione per l’alta moda ed i marchi di abiti ed accessori firmati.
    Ma rispetto agli altri materiali è partita in svantaggio in termini di diffusione.
  • Il terzo motivo è che per ottimizzare la produzione dei componenti, sia in termini economici, qualitativi che quantitativi, occorre padroneggiare molto bene la zama e i vari processi di lavorazione.
    Quindi è un materiale che dev’essere lavorato da veri professionisti del settore, che hanno ottenuto una formazione mirata e dispongono di macchine e tecnologie specifiche per la pressofusione e di stampi appositamente realizzati.
    Per questo non tutti possono lavorare la lega zama ed inserirla nei propri componenti.
    (Leggi anche: Perché rivolgersi ad uno specialista della zama)

Eppure, nonostante questo, la zama è molto più diffusa di quello che potresti pensare…come ti dicevo, sei in contatto costante con le leghe a base di zinco, ma spesso non ci fai caso.
Penne, occhiali, chiavi, serrature, tergicristalli, serramenti, componenti elettrici, chiusure lampo, bigiotteria, placche per interruttori, catenacci, persiane, accessori per scarpe, giocattoli, cinture di sicurezza, ecc. 
Sono solo alcuni esempi di applicazioni dei componenti pressofusi con la zama.

Ora che hai letto questo post, prova ad osservare gli oggetti intorno a te con più attenzione. Potresti scoprire molta più zama di quanta ne avresti anche solo immaginato!

Vuoi conoscere qualche informazione di più sulla zama, sul processo di lavorazione e sui settori di applicazione di questa lega

clicca sul link sottostante

La zama si rovina con il tempo?

Mi viene spesso domandato se la zama si rovina con il passare degli anni.

 

Abbiamo tutti presente l’effetto dell’argento o del rame, che anneriscono con il tempo e che spesso causano segni antiestetici sul corpo se indossati come gioielli.

 

Ebbene, la zama non si rovina al pari di questi metalli. Se viene protetta con opportuni trattamenti superficiali non annerisce e non macchia nemmeno la pelle a contatto con il sudore.

 

Anche per questo trova largo impiego nella produzione di gioielli e altri accessori di bigiotteria. Inoltre, le leghe di zinco sono particolarmente resistenti.

 

Sappiamo bene che la zama è una lega metallica composta prevalentemente da Zinco abbinato ad altri elementi, come l’Alluminio e il Rame.

 

Questa lega è nata con lo scopo di rendere un ottimo materiale, come lo Zinco, più duro e robusto, ma al tempo stesso anche più duttile per essere lavorato.

 

Quindi nel caso delle leghe di zinco si può parlare di una maggior resistenza:

  • agli urti, 
  • all’usura e 
  • alla corrosione.

Gli articoli prodotti in zama pressofusa durano di più, quindi, rispetto a quelli prodotti con altre leghe o con la plastica, proprio grazie alla durezza del materiale con cui vengono realizzati (paragonabile a quella della ghisa o dell’ottone).

 

Come migliorare la resistenza alla corrosione della zama

 

La zama ha una buona resistenza alla corrosione, sia in condizioni atmosferiche normali, sia a diretto contatto con prodotti petroliferi.

 

La zama può essere tranquillamente utilizzata anche senza alcun trattamento superficiale in certi ambienti chiusi, ma per aumentare maggiormente la sua durata nel tempo, soprattutto in condizioni estreme, è sufficiente aggiungere un processo di finitura galvanica.

 

A seconda dei casi, questo passaggio potrà privilegiare l’aspetto tecnico o quello estetico.

 

Quando scegliere allora una finitura più tecnica o una estetica per proteggere la zama dalla corrosione?

 

Lo vediamo subito.

 

  • Trattamenti tecnici:

Il loro unico scopo è quello di migliorare le proprietà anticorrosive del materiale e di difenderlo ancora di più dagli agenti aggressivi.

 

Esistono dei trattamenti che possono arrivare a garantire una protezione alla corrosione vicina alle 1000 ore in nebbia salina.

 

Questo è un aspetto molto interessante in quanto, da una parte la longevità di un componente pressofuso in zama può aumentare notevolmente nel tempo, dall’ altra questi trattamenti possono estendere il campo di utilizzo della lega stessa ad ambienti particolarmente aggressivi dal punto di vista corrosivo.

 

I trattamenti galvanici tecnici sono ottimi per elevare le capacità anticorrosive della zama. Essi però non sono adatti per aumentare la bellezza superficiale dei pezzi prodotti.

 

Per questo trovano largo impiego specialmente nella componentistica nascosta, dove l’aspetto estetico è decisamente secondario.

 

  • Trattamenti estetici:

I trattamenti estetici più diffusi e comunemente utilizzati sono:

– cromatura,

– nichelatura,

– ramatura,

– ottonatura,

– stagnatura,

– doratura,

– argentatura,

– ecc.

 

Ognuno di questi può essere declinato in una serie di varianti, come ad esempio finitura lucida, finitura opaca, finitura satinata, effetti di invecchiamento, passivazioni chiare o scure, ecc.

 

Il loro scopo è quello di valorizzare l’aspetto dei tuoi componenti, preservandone anche la funzione anticorrosiva, seppur in maniera limitata rispetto alle finiture di tipo tecnico.

 

Se vuoi conoscere meglio i trattamenti dei componenti in zama e come avviene la loro lavorazione, puoi trovare le informazioni più dettagliate nella mia guida:

 

“Leghe di Zinco: scopri perché utilizzarle per produrre i tuoi componenti”

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Dove viene usato lo Zinco e sue proprietà

Lo Zinco puro è un metallo non ferroso caratterizzato da una struttura cristallina.
Lo zinco come materiale è molto diffuso, tanto da essere in quarta posizione nella classifica della produzione globale dei metalli, dopo ferro, alluminio e rame.
Ma lo zinco dove si trova? 
Non esiste libero in natura, bensì viene estratto dai suoi minerali, caratterizzati da nomi particolari, quali:

  • blenda, 
  • calamina, 
  • smithsonite, 
  • franklinite, 
  • willemite, 
  • zincite.

Più che produzione dello zinco si deve parlare perciò di “estrazione”, che può avvenire in due modi differenti, a seconda delle reazioni utilizzate:

  • Per via termica;
  • Per via elettrolitica.

Lo zinco metallico e le sue leghe nella storia

Lo zinco metallico si è sempre rivelato una risorsa fondamentale per l’uomo.
Il suo utilizzo risale sin dall’antichità: pensa che sono stati rinvenuti oggetti a base di zinco puro all’87%, riconducibili addirittura all’età preistorica.

Ancora oggi ne siamo circondati in tutta la nostra quotidianità, dal momento che si impiega lo zinco per la produzione di articoli dei più svariati settori industriali. 

Lo zinco puro viene spesso aggiunto come componente fondamentale per realizzare leghe molto conosciute.

Tra queste le più antiche sono gli ottoni che, in percentuali variabili, contengono sia zinco che rame al loro interno.
Addirittura gli antichi Romani, nel 30 d.C., erano soliti lavorare l’ottone. 
Riscaldavano la calamina (uno dei minerali dello zinco), assieme al rame, in un apposito contenitore. Si veniva così a formare la lega di rame-zinco, che veniva versata liquida in un apposito stampo e da lì poi lavorata.

A cosa serve lo zinco: proprietà per l’uomo

Lo zinco è anche indispensabile per il corretto funzionamento del nostro organismo, poiché fa parte di moltissimi processi cellulari.

Proprio per le proprietà che ha lo zinco, viene coinvolto in diverse attività di tutto il corpo, in particolare:

  • potenziamento del sistema immunitario; 
  • funzionamento dell’apparato ormonale; 
  • lavoro muscolare; 
  • capacità visiva; 
  • crescita dei capelli; 
  • guarigione delle ferite;
  • e altri.

Lo zinco è anche fondamentale per l’attività dell’alcol deidrogenasi, un enzima utilissimo nello smaltimento delle bevande alcoliche. 
Senza zinco, anche un semplice bicchiere di vino ti potrebbe intossicare!

Il problema è che non viene prodotto dal nostro organismo, ma dev’essere assimilato attraverso il cibo.

Per questo è importante avere una dieta bilanciata e consumare alimenti che contengano zinco, come:

  • carne; 
  • pesce; 
  • uova; 
  • latticini;
  • semi;
  • legumi; 
  • cereali integrali;
  • soia; 
  • alghe:
  • e molti altri.

Dato il suo coinvolgimento chiave in più funzioni metaboliche, una carenza di zinco può essere pericolosa per l’organismo.
Anche per questo motivo, viene quasi sempre inserito negli integratori in commercio.

A cosa serve lo zinco: utilizzo nella produzione a livello industriale

In metallurgia, lo zinco – come materiale – è protagonista di applicazioni molto interessanti, dal momento che:

  • È uno dei principali componenti nelle leghe della famiglia degli ottoni, come abbiamo già visto.
  • È impiegato per ricoprire galvanicamente altri materiali – come il ferro e la zama – grazie alla sua azione anticorrosiva.

Tra le proprietà dello zinco metallico c’è, infatti, la capacità di ricoprirsi con uno strato ossido, che lo protegge dagli agenti atmosferici.

  • Il colore dello zinco è tale che viene utilizzato, sotto forma di ossido di zinco, come pigmento per i colori chiari nelle vernici ad acqua.
  • Trova impiego nella costruzione di batterie in forma di fogli di zinco arrotolato.
  • Lo zinco metallico è anche il componente principale di una famiglia di leghe chiamata “ZAMA”.

Nate attorno al 1930, le leghe dal nome “Zama” sono formate da zinco di elevata purezza unito a piccole percentuali di rame, ma anche magnesio e alluminio.

L’aggiunta di questi elementi, ha permesso di trasformare un metallo fragile e poco resistente, come lo zinco, in un materiale caratterizzato proprio da elevata durezza e resistenza.

Queste proprietà hanno reso la zama una materia prima molto utilizzata tutt’oggi, anche per il fatto che all’elevata robustezza si uniscono un’ottima duttilità ed una colabilità eccellente, una volta fusa.

Proprio per questo, il metodo di lavorazione utilizzato per tali leghe prevede un processo di riscaldamento del metallo e poi una fase di stampaggio, e prende il nome di “PRESSOFUSIONE A CAMERA CALDA”.

Essendo la lega zama molto versatile, trova centinaia di applicazioni in tantissimi settori industriali.

Questo perché offre tutta una serie di vantaggi legati alla progettazione, lavorazione e resa finale, che permettono al produttore di risparmiare tempo e denaro rispetto all’utilizzo di altre materie prime, ottenendo al contempo un prodotto di alta qualità e durata nel tempo.

Se vuoi approfondire le tue conoscenze sulle le proprietà e gli utilizzi della zama, ti invito a…

Caratteristiche chimico-fisiche della zama

Se ti stai chiedendo come riconoscere la zama, dove si trova e quando è più conveniente utilizzarla, ti sarà tutto più chiaro una volta comprese a fondo le sue caratteristiche chimico-fisiche e anche quelle meccaniche.

Viene infatti utilizzata in tutte quelle situazioni in cui sono richieste le sue proprietà come: durezza, resistenza, peso specifico, limitata corrosione ne tempo, facilità di lavorazione, ecc.

Essendo una lega chimica, le sue proprietà sono influenzate sicuramente dallo zinco, responsabile delle caratteristiche principali, poiché determina soprattutto la densità della zama ma anche il peso specifico della zama, e molto altro.

Trattandosi di una lega di zinco e non del materiale puro, ci sono però anche altri componenti che partecipano alla formulazione e ne influenzano le proprietà. 
Se il peso specifico dello zinco è più o meno sempre mantenuto, i metalli che vengono aggiunti possono andare ad influenzarne la resistenza, la durezza, ecc.

In effetti, quando si parla di zama, sarebbe più corretto classificarla come una “famiglia di leghe”, dal momento che esistono più tipologie. 
Gli appartenenti a questa famiglia si differenziano tra loro per le concentrazioni percentuali di ciascun elemento legato allo zinco. Si può avere infatti, una lega di rame e zinco, una lega di zinco e alluminio, ecc.

Abbiamo così le leghe stampabili a camera calda  la Zama 2 (ZP2), la Zama 3 (ZP3), la Zama 5 (ZP5) e la Zama 8 (ZP8).

Esistono poi anche la Zama 12 (con il 12% di alluminio) e la Zama 27 (con il 27% di alluminio). 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. 
Il punto di fusione dell’alluminio è infatti molto più alto rispetto a quello dello zinco o del punto di fusione del rame, ecc. Quindi leghe con alte concentrazioni di questo metallo andranno lavorate con un processo diverso.

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

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

  • La ZP3 e la ZP5 sono quelle più utilizzate. Entrambe hanno un’elevata stabilità dimensionale, ma la ZP3 ha una miglior resistenza alla corrosione, mentre la ZP5 è da preferire se si vuole ottenere una resistenza all’impatto davvero alta.
  • La ZP2 è quella con caratteristiche meccaniche migliori, ma tende ad invecchiare più facilmente delle altre.

     

  • La ZP8, invece, offre una resistenza e una durezza del componente davvero elevate, ma di fatto non ha molto mercato a causa del costo elevato richiesto, per il materiale stesso e per la sua lavorazione. 

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 un bel vantaggio economico.

Oppure, sempre aggiungendo l’alluminio – e ancora meglio se ci abbini una piccola percentuale di rame – potresti aumentare la resistenza e la durezza dei tuoi 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.

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

 

ZP3 (ZnAl4)

ZP5 (ZnAlCu3)

ZP2 (ZnAl4Cu3)

ZP8 (ZnAl4Cu1)

     

Alluminio %

3.7 – 4.3

3.7 – 4.3

3.7 – 4.3

8.0 – 8.8

Rame %

0.1

0.7 – 1.2

2.7 – 3.3

0.8 – 1.3

Magnesio %

0.025 – 0.05

0.025 – 0.05

0.025 – 0.05

0.015 – 0.03

Zinco%

resto

resto

resto

resto

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.

Ti 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.

Vuoi conoscere tutte le caratteristiche della zama e scoprire i singoli vantaggi che può offrire ai tuoi…