Zamak Alaşımlarının Üretim Prosesi

Geleneksel döküm alaşımları grubunda yer alan Zamak, ekonomiklik, düşük tolerans değerleri ve yüksek metalik akışkanlık özellikleri dolayısıyla günümüzde de çokça tercih ediliyor. Çinko esaslı bu alaşımın ilk olarak 1929 yılında New Jersey Cooperation tarafından kullanıldığını da söylemeden geçmeyelim. 95 yıla yakın serüveni boyunca imalat sektörünün dinamiklerinden birisi olan Zamak, geniş üretim prosesleri ile seri üretimde birçok farklı sektörde kullanılmaktadır. 

Zamak Alaşımlarının Üretimdeki Yeri ve Önemi

İçerdiği %4’lük Al (Alüminyum) elementi sayesinde diğer Diğer Çinko Alüminyum alaşımlarından kendisini ayıran Zamak’ın ticari olarak farklı türde sınıflandırmaları mevcuttur. Zamak 2, Zamak 3, Zamak 5 gibi çok yaygın kullanılan türlerine karşın; Zamak 8, Zamak 12 ve Zamak 27 gibi özel üretim proseslerinde kullanılan alaşımları da büyük bir ilgi görmektedir. 

Seri üretime uygunluk, tüm kalıplama ürünlerinde olduğu gibi Zamak’ta da en önemli karakteristik özelliklerden birisidir. Bunu yüksek korozyon direnci, kalıp üretiminde uzun yıllar ilk gün ki gibi kullanılabilir olması, boyutsal kararlılığının düşük olması ve dökümde düşük sıcaklıklarda dahi istenilen akışkanlığı sağlaması önemini ortaya koyan özelliklerindendir. 

Zamak Alaşımlarının Birincil Üretim Prosesi

Zamak alaşımlarının üretimde kullanılabilmesi için saf Çinko’nun pirometalurjik ve hidrometalurjik yöntemlerden herhangi birisi ile elde edilmesi gerekir. Çinko’nun dünya metal sektörü içerisinde en çok kullanılan dördüncü metal olduğunu ve dünyada yoğunluk olarak 27. sırada yer alan bir element olduğunu da belirtmek isteriz. 

Yerkabuğunda pek çok farklı yapıda çinko elementi bulunsa da; sülfit diye bilinen ZnS çinko metalinin cevherini meydana getirmektedir. Zengin sülfit kırma ve öğütme uygulamalarıyla küçük boyutlara indirgenir. Ortalama 0.1 mm’lik bir boyuta indirgenen madde flotasyon uygulaması ile farklı yüzey gerilim özelliklerine göre de değişebilen ve genellikle %50 civarında Zn konsantresi içeren bir konsantreye dönüşür. Zn konsantresi akışkan yataklı fırınlarda yaklaşım 800 °C sıcaklıkta yakılarak, yanma reaksiyonu sonucu ortaya çıkan SO₂ gazı da, sülfirik asit üretimi için kullanılır. 

Flotasyon sonucu elde edilen üründen saf Çinko üretilmesi amacıyla hidrometalurjik veya pirometalurjik üretim prosesleri kullanılır. 

Hirdometalurjik Üretim Prosesi ile Çinko Eldesi

Cevher halinde bulunan ZnS, kırma ve öğütme işlemi sonucu küçük boyutlara indirgenir. Flotasyon ve ardından kavurma işlemleri uygulanır. Nötrleme ve çözelti temizleme uygulamaları ve sonrasında elektroliz işlemi ile Zn ergitme yapılır. Alüminyum, Magnezyum ve Bakır gibi alaşım elementleri eklenerek, dökümde kullanılacak son hale dönüştürülür. 

Pirometalurjik Üretim Prosesi ile Çinko Eldesi

Flotasyon uygulaması sonucunda yüzey gerilim özelliğine göre değişebilen %50’lik saf Çinko konsantresi, 1120 °C’de karbonla indirgenir ve işlem sırasında ortaya çıkan Çinko buharı, yüksek saflıkta Çinko eldesi meydana gelir. Uygulanan bu konsedasyon aynı zamanda, az bir oranda Cd içerdiğinden, bunu distile etmek için 756 °C’de fırınlama işlemi yapılır. Sonunda nihai ürün için kullanılabilecek saf Zn kazanılmış olur.

Zamak Alaşımlarının İkincil Üretim Prosesi

Diğer birçok metal grubu gibi ikincil üretim prosesi olarak tamamıyla yeniden kullanılabilir özelliktedir. Tüm üretim sektörleri içerisindeki ikincil üretim payı %30 civarındayken, %70’i yerkabuğundan elde edilen cevherden temin edilmektedir. 

Çinkonun ikincil üretim prosesinde yer alacak ürünler (çinko ergitmede ortaya çıkan hurdalar, atıklar, kullanılmış ürünler, vb.) bir havuzda biriktirilir. İstenen geri dönüştürülmüş ürün kalitesinin bozulmadığından emin olunması için yeni bir üretim prosesine tabi tutulur. Potaya yerleştirilen bu ürünler, ergitme işlemine tutulur ve uygunluk açısından analiz edilir. Yapılan analizler sonucu istenen bileşimin sağlanması için belirli oranlarda alaşımlama yapılarak geri kazanımı sağlanır. 

Geri dönüştürülebilir özellikteki bu çevreci metal, en çok pirinç üretiminde ve sonrasında sırasıyla galvaniz, döküm sanayi, üretim tozu ve haddelemede kullanılır. 

HEMEN ARA