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Zamak 5 im 3D-Druck: Zinkdruckguss-Werkstoff ohne Werkzeug
Zamak 5 ist der Standardwerkstoff im Zinkdruckguss. PROTIQ hat als weltweit erster 3D-Druck-Dienstleister einen Prozess entwickelt, mit dem sich Zamak 5 im selektiven Laserschmelzen (SLM) verarbeiten lässt. So entstehen Funktionsprototypen, Einzelteile, Kleinserien und Ersatzteile aus dem Serienwerkstoff – ohne Druckgusswerkzeug, direkt aus den CAD-Daten und innerhalb weniger Werktage.
2022 wurde der Prozess bei der International Zinc Die Casting Competition mit der Auszeichnung „Intelligent Manufacturing“ geehrt. Laden Sie Ihre 3D-Daten auf dem PROTIQ Marketplace hoch, wählen Sie Zamak 5 und sehen Sie direkt Preis und Lieferzeit.
- weltweit erster3D-Druck-Dienstleister mit einem Prozess für Zamak 5
- ab Losgröße 1ohne Druckgusswerkzeug
- 218 ± 40 MPaZugfestigkeit (wie gebaut)
- 2022 ausgezeichnet„Intelligent Manufacturing“
Warum 3D-Druck?
Warum Zamak 5 im 3D-Druck statt im Zinkdruckguss?
Im Zinkdruckguss wird geschmolzenes Metall unter hohem Druck in eine Stahlform gepresst. Dieses Werkzeug ist der größte Kostenfaktor – und jede Geometrieänderung erfordert eine Anpassung oder ein neues Werkzeug. Der 3D-Druck kommt ohne Werkzeug aus und fertigt direkt aus den CAD-Daten.
Bei großen Stückzahlen verteilen sich die Werkzeugkosten auf viele Teile, bei kleinen Chargen werden sie zum Kostenproblem. In der Produktentwicklung entstehen Prototypen aus dem Serienwerkstoff deshalb meist erst, wenn die Geometrie weitgehend feststeht – Änderungen sind dann kaum noch möglich.
Mit dem 3D-Druck entstehen Funktionsprototypen aus Zamak 5 schon in frühen Entwicklungsphasen – mit den Werkstoffeigenschaften des späteren Serienbauteils. Jede Änderung am 3D-Modell lässt sich schnell und kostengünstig in einen neuen Prototyp umsetzen.
Vorteile des 3D-Drucks mit Zamak 5
- Kein Druckgusswerkzeug – wirtschaftlich ab Losgröße 1
- Funktionsprototypen aus dem Serienwerkstoff in frühen Entwicklungsphasen
- Bauteile innerhalb weniger Werktage lieferfertig
- Kaum geometrische Restriktionen – keine Trennebenen, Auswerfer oder Entformungsschrägen
- Galvanisch beschichtbar, zum Beispiel für eine hochglänzende Chromoptik
Vergleich
Zinkdruckguss oder 3D-Druck – wann lohnt sich was?
Der 3D-Druck ist kein Ersatz für den Zinkdruckguss, sondern eine Ergänzung: Für Großserien bleibt der Druckguss die wirtschaftlichere Lösung. Für Prototypen, Einzelstücke, Kleinserien, Low-Runner und Ersatzteile ist der 3D-Druck schneller und günstiger, weil kein Werkzeug nötig ist.
| Zinkdruckguss | 3D-Druck (SLM) | |
|---|---|---|
| Voraussetzung | Druckgusswerkzeug (Stahlform) | 3D-Datei |
| Start der Fertigung | Erst nach dem Werkzeugbau | Direkt nach Auftragseingang |
| Änderungen | Geringe Spielräume, Werkzeug muss angepasst werden | Jederzeit im 3D-Modell, bis zur Serienreife |
| Wirtschaftlich für | Großserien | Einzelstücke, Prototypen, Kleinserien, Low-Runner |
| Stückpreis bei großen Serien | Sinkt stark | Sinkt nicht im gleichen Maße |
| Geometrie | Restriktionen durch Trennebenen, Auswerfer und Materialanhäufungen | Nahezu frei, auch innenliegende Strukturen |
| Oberfläche | Glatter | Rauer, aber gut nachbearbeitbar und galvanisch beschichtbar |
Von der Idee zum Serienprodukt – Zamak 5 im 3D-Druck
Werkstoff
Was ist Zamak 5?
Zamak ist eine Familie von Zinklegierungen mit Aluminium, Magnesium und Kupfer. Zamak 5 enthält neben rund 4 % Aluminium zusätzlich rund 1 % Kupfer und ist im Zinkdruckguss als Standardwerkstoff etabliert.
Zink sorgt für gute Gießbarkeit und Haltbarkeit, Aluminium erhöht Festigkeit und Härte, Magnesium verbessert die Korrosionsbeständigkeit, und Kupfer steigert die Festigkeit zusätzlich. Zamak 5 wird überall dort eingesetzt, wo präzise Bauteile mit guter Festigkeit und hochwertiger Oberfläche gefragt sind – etwa bei Fahrzeugteilen, Steckverbindern, Beschlägen für Fenster und Möbel, Haushaltsgeräten und Elektronikgehäusen.
↑ Zur ÜbersichtKennwerte
Welche Eigenschaften hat 3D-gedrucktes Zamak 5?
Lasergeschmolzenes Zamak 5 erreicht laut PROTIQ-Datenblatt eine Zugfestigkeit von 218 ± 40 MPa und eine Streckgrenze von 185 ± 15 MPa bei einer Dichte von 6,2–6,4 g/cm³. Die minimale Wandstärke liegt bei 0,6 mm, die Genauigkeit bei ± 0,7 % (min. 0,1 mm).
| Kennwert | Zamak 5 (wie gebaut) |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 218 ± 40 MPa |
| Streckgrenze Rp0,2 | 185 ± 15 MPa |
| Bruchdehnung | 1,5 ± 0,5 % |
| Elastizitätsmodul | 28 ± 3 GPa |
| Dichte | 6,2–6,4 g/cm³ |
| Wärmeleitfähigkeit | 85 W/(m·K) |
| Genauigkeit | ± 0,7 % (min. 0,1 mm) |
| Minimale Wandstärke | 0,6 mm |
| Rauheit nach Sandstrahlen | Ra 4–6 µm, Rz 25–35 µm |
Oberfläche und Veredelung
3D-gedruckte Oberflächen sind rauer als gegossene, lassen sich aber gut nachbearbeiten. Nach dem Polieren können Zamak-5-Bauteile wie gewohnt galvanisch beschichtet werden – etwa für eine hochglänzende Chromoptik.
↑ Zur ÜbersichtAnwendungen
Wofür eignet sich Zamak 5 aus dem 3D-Druck?
Für Funktionsprototypen, Kleinserien und Low-Runner, den Serienanlauf, Ersatzteile und individualisierte Bauteile – überall dort, wo sich ein Druckgusswerkzeug nicht oder noch nicht lohnt.
Funktionsprototypen
Tests mit dem Serienwerkstoff schon in frühen Entwicklungsphasen – ohne Prototypenwerkzeug.
Mehr zum Prototypenbau
Kleinserien und Serienanlauf
Einzelstücke, Kleinserien und Low-Runner wirtschaftlich fertigen – oder die Zeit bis zum fertigen Druckgusswerkzeug überbrücken.
Oldtimer und Ersatzteile
Griffe, Embleme oder Zierteile aus Zinkdruckguss sind oft nicht mehr lieferbar. Im 3D-Druck entstehen sie aus dem Originalwerkstoff und lassen sich verchromen.
Mehr zu Ersatzteilen
Individualisierte Bauteile
Produktvarianten oder Beschriftungen in Serie – ohne neues Werkzeug für jede Variante.
Auszeichnung
Ausgezeichnet: „Intelligent Manufacturing“ 2022
Für den Prozess zur additiven Verarbeitung von Zink wurde PROTIQ 2022 bei der International Zinc Die Casting Competition mit der Auszeichnung „Intelligent Manufacturing“ geehrt.
Die Jury des internationalen Wettbewerbs, der im Rahmen der Europäischen Zinkdruckguss-Konferenz in Koblenz stattfand, würdigte, dass der Prozess die Zinkdruckgussindustrie dabei unterstützt, neue Geschäftsfelder zu erschließen.
↑ Zur ÜbersichtKostenloses Musterteil
Kostenloses Musterteil aus Zamak 5 anfordern
Sie möchten prüfen, ob sich Zamak 5 für Ihre Anwendung eignet? Fordern Sie ein kostenloses Musterteil an – unverbindlich und ohne Risiko.
Das Musterteil zeigt die Zinklegierung bewusst im Zustand „wie gedruckt“ und vermittelt so einen realistischen Eindruck des additiven Fertigungsprozesses. Für höhere Anforderungen an Haptik, Optik oder Oberfläche stehen verschiedene Nachbearbeitungen zur Verfügung.
Kostenloser Download
Broschüre und Fachbeitrag zu Zamak 5
In der Broschüre „3D-Druck mit der Zinklegierung Zamak 5“ finden Sie die Informationen dieser Seite zusammengefasst, die Eigenschaften von Zamak 5 und eine Übersicht unseres Angebots.
Vertiefend: der Fachbeitrag „Drucken statt Gießen? 3D-Druck als Ergänzung zum Zinkdruckguss“.
↑ Zur ÜbersichtFAQ
Häufige Fragen zu Zamak 5 im 3D-Druck
Kann man Zamak 5 3D-drucken?
Ja. PROTIQ hat als weltweit erster 3D-Druck-Dienstleister einen Prozess entwickelt, mit dem sich der Zinkdruckguss-Werkstoff Zamak 5 im selektiven Laserschmelzen (SLM) verarbeiten lässt. 2022 wurde der Prozess mit der Auszeichnung „Intelligent Manufacturing“ geehrt.
Was ist der Unterschied zwischen Zinkdruckguss und 3D-Druck mit Zamak 5?
Der Zinkdruckguss braucht ein Werkzeug aus Stahl und lohnt sich vor allem für Großserien. Der 3D-Druck fertigt direkt aus den CAD-Daten ohne Werkzeug und ist damit für Prototypen, Einzelstücke, Kleinserien und Ersatzteile schneller und günstiger. Druckgussteile haben eine glattere Oberfläche; 3D-gedruckte Teile sind rauer, lassen sich aber gut nachbearbeiten.
Welche Eigenschaften hat 3D-gedrucktes Zamak 5?
Laut PROTIQ-Datenblatt erreicht lasergeschmolzenes Zamak 5 eine Zugfestigkeit von 218 ± 40 MPa, eine Streckgrenze von 185 ± 15 MPa, eine Bruchdehnung von 1,5 ± 0,5 % und einen E-Modul von 28 ± 3 GPa bei einer Dichte von 6,2–6,4 g/cm³.
Können 3D-gedruckte Zamak-Teile verchromt werden?
Ja. Nach dem Polieren lassen sich die Bauteile wie gewohnt galvanisch beschichten, zum Beispiel für eine hochglänzende Chromoptik.
Ab welcher Stückzahl lohnt sich der 3D-Druck mit Zamak 5?
Schon ab Losgröße 1, weil kein Werkzeug nötig ist. Bei großen Serien bleibt der Zinkdruckguss wirtschaftlicher, da der Stückpreis dort mit der Menge stark sinkt.
Wie schnell erhalte ich Bauteile aus Zamak 5?
Dank standardisierter und digitalisierter Prozesse sind Zamak-5-Bauteile bei PROTIQ innerhalb weniger Werktage lieferfertig.
Kann ich ein Musterteil aus Zamak 5 bekommen?
Ja. Sie können ein kostenloses Musterteil im Zustand „wie gedruckt“ anfordern – unverbindlich und ohne Risiko.
Wie bestelle ich Bauteile aus Zamak 5?
Laden Sie Ihre 3D-Daten im Konfigurator hoch, wählen Sie Zamak 5 und die Stückzahl – Preis und Lieferzeit sehen Sie direkt. Bei Fragen zu Ihrem Projekt schreiben Sie unserem Experten eine E-Mail.
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