Un inginer achizitor care comandă patruzeci de bețe de profil cu fantă în T de 6 metri fără a verifica densitatea aluminiului în lb/in3 află de obicei la docul de încărcare, când paletul cântărește mult mai mult decât cotația prevăzută și clasa de transport se schimbă la fața locului. Numărul care împiedică acest lucru este mic și fix: aluminiul pur are o densitate de 0,0975 lb/in3, egală cu 2,70 g/cm3 sau 2.700 kg/m3 la temperatura camerei. Fiecare greutate pe metru pe o fișă de date de profil, fiecare estimare de expediere și fiecare calcul de încărcare urmărește acea constantă și geometria secțiunii transversale a extrudarii.
0.0975 lb/in3 aluminiu pur
2.70 valoarea de referință g/cm3
168.5 echivalent lb/ft3
2.700 kg/m3 valoarea SI
Pentru cumpărătorii nord-americani, cifra imperială contează în practica zilnică: fabricile cotează la liră, transportatorii de marfă prețul în funcție de greutate, iar atelierele CNC estimează orele de prelucrare din greutatea țaglelor. Secțiunile de mai jos acoperă valorile exacte ale aliajului, conversiile care merită memorate și modul în care densitatea se transformă într-o greutate a cadrului pe care o puteți bugeta înainte de a comanda.
Densitatea aluminiului în lb/in3: numerele exacte pe care le folosesc inginerii
Aluminiul pur are o densitate de 0,0975 lb/in3, iar aliajele comerciale se grupează într-o bandă îngustă de la aproximativ 0,096 la 0,102 lb/in3. Valoarea metalului pur se convertește de la 2,70 g/cm3, la care se face referire internațional, ceea ce este egal cu 168,5 lb/ft3. O structură cristalină cubică centrată pe față și atomii ușori fac din aluminiu unul dintre cele mai ușoare metale care încă poartă încărcătură structurală.
Definiția de bază
Densitatea este masa unui material pe unitatea de volum. Pentru aluminiu, inginerii cotează 0,0975 lb/in3 pentru metalul pur și aplică o mică corecție de aliaj de aproximativ plus sau minus 3 procente, în funcție de grad.
Două note mențin numărul sincer. În primul rând, aliajul abia îl mișcă: chiar și 7075 bogat în zinc la 0,102 lb/in3 se află cu doar aproximativ 5% peste aluminiul pur. În al doilea rând, denumiri de temperare, cum ar fi T5 sau T6, schimbă rezistența prin tratament termic, nu prin densitate, astfel încât un profil 6063-T5 și un profil 6063-T6 cu aceeași secțiune transversală cântăresc la fel pe metru.
Cum mută elementele de aliere densitatea de la 0,096 la 0,102 lb/in3
Alierea modifică densitatea cu aproximativ 2 până la 6 procente, deoarece fiecare element dizolvat poartă o masă atomică diferită. Cuprul la 8,96 g/cm3 și zincul la 7,14 g/cm3 sunt mult mai grele decât aluminiul și împing 2024 și 7075 la vârful gamei. Magneziul la 1,74 g/cm3 și siliciu la 2,33 g/cm3 sunt mai ușoare, motiv pentru care clasele 5xxx și 6xxx se află la sau puțin sub linia de bază a metalului pur.
Pentru încadrarea industrială, rândul care contează este 6063 la 0,097 lb/in3, aliajul de lucru din spatele majorității sistemelor cu fante în T. Alegerea între 6061 și 6063 afectează designul pereților și finisajul suprafeței mult mai mult decât greutatea, o distincție aceasta. comparație tehnică a selecției profilului 6061 și 6063 acoperă în adâncime.
La pachet practic: în scopuri de cotare, 0,0975 lb/in3 este precis cu 3 procente pentru fiecare profil din seria 6xxx. Numai atunci când un design se amestecă în fitinguri prelucrate 7075 sau în tablă 5052, valoarea specifică aliajului ar trebui să înlocuiască linia de bază.
Conversia densității aluminiului între lb/in3, g/cm3 și kg/m3
Pentru a converti densitatea aluminiului de la g/cm3 la lb/in3, înmulțiți cu 0,036127, astfel încât 2,70 g/cm3 devine 0,0975 lb/in3. Conversia inversă înmulțește lb/in3 cu 27,68. Acești factori acoperă majoritatea verificărilor încrucișate între fișele de date metrice de la extrudere asiatice și cotațiile imperiale de la distribuitorii din America de Nord.
- g/cm3 la lb/in3: înmulțiți cu 0,036127 (2,70 devine 0,0975).
- lb/in3 până la g/cm3: înmulțiți cu 27,68 (0,098 devine 2,71).
- kg/m3 până la lb/ft3: înmulțiți cu 0,0624 (2.700 devine 168,5).
- kg/m până la lb/ft: înmulțiți cu 0,672 (un profil de 1,70 kg/m devine 1,14 lb/ft).
Referință principală: 2,70 g/cm3 = 2.700 kg/m3 = 168,5 lb/ft3 = 0,0975 lb/in3. Păstrați acest lanț pe peretele magazinului și orice fișă de date din orice sistem de unitate poate fi verificată în câteva secunde.
Calcularea greutății profilului din densitate: formulă și exemplu lucrat
Greutatea profilului este egală cu volumul înmulțit cu densitate, iar extrudările cu secțiune transversală constantă simplifică acest lucru la aria secțiunii transversale înmulțită cu lungimea înmulțită cu 0,0975 lb/in3. Când lipsește o foaie de date, desenul este suficient.
F
Formula câmpului: greutate în kg pe metru = aria secțiunii transversale în mm2 x 2,70 / 1.000. Un profil de 40x40 cu aproximativ 460 mm2 de aluminiu solid ajunge la aproximativ 1,24 kg/m, sau 0,83 lb/ft, înainte de a deschide un catalog.
Începeți de la valoarea de catalog
Extruderele de renume publică greutatea pe metru, calculată direct din densitate și secțiune transversală. Un profil 3030 cu stabilitate ridicată, cum ar fi HS83030N3, listează 1,02 kg/m, care conține deja ipoteza de 2,70 g/cm3.
Convertiți în unitatea pe care o folosește oferta dvs. de transport
Înmulțiți kg/m cu 2,2046 pentru lb/m, apoi împărțiți cu 3,281 pentru lb/ft. Profilul de 1,02 kg/m ajunge la 0,685 lb/ft.
Înmulțiți cu lungimea de rulare
Un cadru care utilizează 24 de metri din acest profil transportă 24 x 1,02 = 24,5 kg, ceea ce înseamnă 54 lb de extrudare goală.
Adăugați alocația hardware
Conectorii de colț, elementele de fixare și picioarele de nivelare adaugă de obicei 5 până la 8 procente, ducând rama la aproximativ 58 lb înainte de ambalare.
HS-8-3030N3 Profil din aluminiu cu fantă în T 3030, perete de 2,0 mm, 1,02 kg/m Acest profil 6063-T5 de înaltă rezistență se potrivește cadrelor în care capacitatea de încărcare contează, în ciuda densității scăzute a aluminiului. Pereții săi de 2,0 mm și fantă în T de 8,2 mm permit asamblarea modulară, fără sudură, pentru cadrele echipamentelor de automatizare și rafturile grele. Vizualizare produs → Aluminiu vs oțel: ce înseamnă 0,098 lb/in3 pentru rezistență-greutate
Aluminiul are aproximativ o treime din densitatea oțelului, 0,098 față de 0,284 lb/in3, astfel încât un cadru din aluminiu bine proiectat reduce greutatea structurală cu 40 până la 50% chiar și după compensarea cu secțiuni mai groase. Titanul la 0,160 și cuprul la 0,321 încadrează linia de aluminiu de sus, în timp ce doar magneziul la 0,063 este mai ușor.
Densitatea metalelor structurale în lb/in3
Valorile temperaturii camerei pentru clasele structurale comune, rotunjite la trei zecimale
Cadru din aluminiu cu fantă în T
- Cu aproximativ 65 la sută mai ușor pe unitate de volum decât oțelul
- Stratul de oxid natural îndepărtează vopseaua și rezistența la rugină
- Șuruburi împreună din profile standard fără sudură
- Se potrivește cu gardieni, stații de lucru și amenajări care se schimbă des
Cadru din oțel sudat
- Aproape de 2,9 ori mai dens la 0,284 lb/in3
- Modul mai mare pentru deschideri foarte lungi nesuportate
- Cost mai mic pe kilogram de materie primă
- Necesită sudare, șlefuire și acoperire la fiecare revizuire
Rezistența specifică, nu numai densitatea, rezolvă argumentul: 7075-T6 oferă o limită de curgere de aproape 73.000 psi la doar 0,102 lb/in3, un raport de oțel care se potrivește rareori la dimensiuni comparabile ale secțiunilor.
HS-8-4040L Profil din aluminiu cu fantă în T 4040, 0,90 kg/m Cu un perete de 1,5 mm și o greutate unitară de 0,90 kg/m, această extrudare de 40x40 prioritizează reducerea greutății. Se potrivește bine discuției despre densitatea articolului, oferind o opțiune practică pentru pereții despărțitori ai camerelor curate, garduri și stații de lucru modulare ușoare. Vizualizare produs → Bugetarea greutății pentru cadrul T-Slot: de la cotația până la clasa de marfă
Tratați greutatea determinată de densitate ca pe o singură linie bugetară care acoperă structura, hardware-ul și transportul, deoarece aceeași unitate constantă de 0,0975 lb/in3 le conduce pe toate trei.
- Clasa de marfă: transportatorii LTL reevaluează o expediere atunci când greutatea reală depășește o paranteză, astfel încât o eroare de estimare de 10% poate modifica factura.
- Capacitate de încărcare: rotile, picioarele de nivelare și suporturile de deasupra capului sunt evaluate în lire sterline, iar greutatea proprie a cadrului consumă o parte din această valoare înainte de orice sarcină utilă.
- Deformare: profilele cu pereți subțiri economisesc greutate, dar se lasă mai mult pe deschideri de peste 1,5 metri, astfel încât reducerea greutății se oprește acolo unde începe rigiditatea.
- Timp de prelucrare: orele CNC, cu greutatea așchiilor, iar țaglele mai grele îndepărtează mai mult aluminiu pe piesă.
Grosimea peretelui este cea mai mare pârghie dintr-o serie. Într-o singură familie de 40x40, variantele sunt în mod obișnuit de la pereți de 1,2 mm pe versiunile cu greutate optimizată până la pereți de 4,5 mm pe versiunile extra-greu, o diferență de peste 50 la sută în greutate pe metru pentru aceeași amprentă exterioară. Furnizori precum Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. publică greutatea pe metru pentru fiecare variantă, care este pur și simplu densitatea înmulțită cu secțiunea transversală măsurată și puteți compara modul în care fiecare serie comercializează greutatea cu valoarea de încărcare pe întreaga perioadă. profile industriale de extrudare din aluminiu interval.
Un exemplu de transport lucrat: 18 metri de profil cu fantă pătrată de 30x60 la 1,70 kg/m reprezintă 30,6 kg, sau 67,5 lb, de extrudare goală. Adăugarea plăcilor și a elementelor de fixare la 7 procente aterizează cadrul aproape de 72 lb, ceea ce îl menține sub pragul de 150 lb, unde mulți transportatori aplică taxe de manipulare suplimentare.
Regula generală: bugetați 6 până la 8 lb de conectori și elemente de fixare pentru fiecare 100 lb de profil gol, iar oferta dvs. de transport va supraviețui contactului cu cântarul.
HS-6-3060GB Profil din aluminiu cu fantă pătrată 30x60, 1,70 kg/m Un profil asimetric de 30x60 mm cu fante pătrate de 6,5 mm pentru conectori dedicati, evaluat pentru cadre medii și grele. Greutatea sa de 1,70 kg/m și pereții de 2,0 mm se potrivesc pentru rafturi, suporturi pentru linii de asamblare și proiecte de garduri pentru ateliere. Vizualizare produs → Întrebări frecvente despre densitatea aluminiului în lb/in3
Care este densitatea exactă a aluminiului pur în lb/in3?
Valoarea acceptată este de 0,0975 lb/in3 la temperatura camerei, convertită de la densitatea de referință de 2,70 g/cm3 sau 2.700 kg/m3. În cotațiile de zi cu zi, 0,098 lb/in3 este cifra rotunjită obișnuită și rămâne în 1% din valoarea exactă.
Tratamentul termic, cum ar fi o temperatură T6, modifică densitatea aluminiului?
Nr. T4, T5 și T6 tempere modifică rezistența prin structura precipitatului, iar schimbarea densității este sub jumătate de procent. Încălzirea metalului în funcțiune îl extinde ușor, astfel încât densitatea scade cu aproximativ 1% la 200 de grade Fahrenheit, dar valorile din fișa de date presupun temperatura camerei.
Cum convertesc o valoare a unei foi de date metrice în lb/in3?
Înmulțiți orice cifră de g/cm3 cu 0,036127. Pentru 6063 la 2,69 g/cm3 care dă 0,097 lb/in3; pentru 7075 la 2,81 g/cm3 dă 0,102 lb/in3. Dacă fișa de date conține kg/m3, înmulțiți în schimb cu 0,0000361.
De ce două profile 40x40 de la furnizori diferiți cântăresc cantități diferite?
Geometrie, nu metal. Toate aliajele 6xxx se încadrează între 0,097 și 0,0975 lb/in3, așa că o diferență de greutate de 15% între două profile 40x40 provine din grosimea peretelui și designul nervurilor interioare. Comparați întotdeauna cifra publicată în kg/m sau lb/ft, în loc să presupuneți greutate egală la o amprentă egală.
