Inženjer nabave koji naručuje četrdeset štapova 6-metarskog profila T-utora bez provjere gustoće aluminija u lb/in3 obično sazna na utovarnom doku, kada paleta teži daleko više od predviđene ponude i kada se klasa tereta promijeni na licu mjesta. Broj koji to sprječava je malen i fiksan: čisti aluminij ima gustoću od 0,0975 lb/in3, što je jednako 2,70 g/cm3 ili 2700 kg/m3 na sobnoj temperaturi. Svaka težina po metru na podatkovnoj tablici profila, svaka procjena isporuke i svaki izračun opterećenja prate tu konstantu i geometriju poprečnog presjeka ekstruzije.
0.0975 lb/in3 čisti aluminij
2.70 g/cm3 referentna vrijednost
168.5 lb/ft3 ekvivalent
2700 kg/m3 SI vrijednost
Za sjevernoameričke kupce imperijalna brojka je važna u svakodnevnoj praksi: tvornice cijene po funtama, prijevoznici tereta cijene po rasponima težine, a CNC trgovine procjenjuju sate obrade na temelju težine gredica. Odjeljci u nastavku pokrivaju točne vrijednosti legure, pretvorbe koje vrijedi zapamtiti i kako se gustoća pretvara u težinu okvira koju možete proračunati prije naručivanja.
Gustoća aluminija u lb/in3: Točne brojke koje koriste inženjeri
Čisti aluminij ima gustoću od 0,0975 lb/in3, a komercijalne legure grupiraju se u uskom pojasu od otprilike 0,096 do 0,102 lb/in3. Vrijednost čistog metala pretvara se iz međunarodno navedenih 2,70 g/cm3, što je jednako 168,5 lb/ft3. Kubična kristalna struktura usmjerena na lice i lagani atomi čine aluminij jednim od najlakših metala koji još uvijek nosi strukturno opterećenje.
Definicija jezgre
Gustoća je masa materijala po jedinici volumena. Za aluminij, inženjeri navode 0,0975 lb/in3 za čisti metal i primjenjuju malu korekciju legure od otprilike plus ili minus 3 posto, ovisno o kvaliteti.
Dvije bilješke održavaju broj poštenim. Prvo, legiranje ga jedva pomiče: čak i 7075 bogat cinkom s 0,102 lb/in3 nalazi se samo oko 5 posto iznad čistog aluminija. Drugo, oznake otpornosti kao što su T5 ili T6 mijenjaju čvrstoću toplinskom obradom, a ne gustoću, tako da profil 6063-T5 i profil 6063-T6 istog poprečnog presjeka imaju istu težinu po metru.
Kako legirajući elementi pomiču gustoću s 0,096 na 0,102 lb/in3
Legiranje pomiče gustoću za otprilike 2 do 6 posto jer svaki otopljeni element nosi različitu atomsku masu. Bakar s 8,96 g/cm3 i cink s 7,14 g/cm3 daleko su teži od aluminija i guraju 2024 i 7075 na vrh raspona. Magnezij s 1,74 g/cm3 i silicij s 2,33 g/cm3 lakši su, zbog čega su stupnjevi 5xxx i 6xxx na ili malo ispod osnovne linije čistog metala.
Za industrijske okvire, red koji je bitan je 6063 na 0,097 lb/in3, legura koja stoji iza većine sustava T-utora. Odabir između 6061 i 6063 utječe na dizajn zidova i završnu obradu površine mnogo više od težine, što je razlika tehnička usporedba odabira profila 6061 i 6063 pokriva u dubinu.
Praktičan zaključak: za potrebe citiranja, 0,0975 lb/in3 je točan unutar 3 posto za svaki profil serije 6xxx. Samo kada se u dizajnu miješaju strojno obrađeni spojevi 7075 ili lim 5052, vrijednost specifična za leguru trebala bi zamijeniti osnovnu vrijednost.
Pretvaranje gustoće aluminija između lb/in3, g/cm3 i kg/m3
Za pretvorbu gustoće aluminija iz g/cm3 u lb/in3, pomnožite s 0,036127, tako da 2,70 g/cm3 postaje 0,0975 lb/in3. Obrnuta pretvorba množi lb/in3 s 27,68. Ovi čimbenici pokrivaju većinu unakrsnih provjera između metričkih podatkovnih tablica azijskih ekstrudera i imperijalnih kotacija sjevernoameričkih distributera.
- g/cm3 u lb/in3: pomnožite s 0,036127 (2,70 postaje 0,0975).
- lb/in3 u g/cm3: pomnožite s 27,68 (0,098 postaje 2,71).
- kg/m3 do lb/ft3: pomnožite s 0,0624 (2700 postaje 168,5).
- kg/m do lb/ft: pomnožite s 0,672 (profil od 1,70 kg/m postaje 1,14 lb/ft).
Glavna referenca: 2,70 g/cm3 = 2700 kg/m3 = 168,5 lb/ft3 = 0,0975 lb/in3. Držite ovaj lanac na zidu trgovine i svaka podatkovna tablica u bilo kojem sustavu jedinica može se provjeriti u nekoliko sekundi.
Izračunavanje težine profila iz gustoće: formula i radni primjer
Težina profila jednaka je volumenu pomnoženom s gustoćom, a ekstruzije konstantnog poprečnog presjeka to pojednostavljuju na površinu poprečnog presjeka pomnoženu s duljinom pomnoženom s 0,0975 lb/in3. Kada podatkovna tablica nedostaje, dovoljan je sam crtež.
F
Formula polja: težina u kg po metru = površina poprečnog presjeka u mm2 x 2,70 / 1.000. Profil 40x40 s otprilike 460 mm2 čvrstog aluminija daje oko 1,24 kg/m, ili 0,83 lb/ft, prije otvaranja kataloga.
Počnite od kataloške vrijednosti
Renomirani ekstruderi objavljuju težinu po metru, izračunatu izravno iz gustoće i poprečnog presjeka. Profil visoke stabilnosti 3030 kao što je HS83030N3 navodi 1,02 kg/m, što već sadrži pretpostavku od 2,70 g/cm3.
Pretvorite u jedinicu koju koristi vaša ponuda tereta
Pomnožite kg/m s 2,2046 za lb/m, zatim podijelite s 3,281 za lb/ft. Profil od 1,02 kg/m daje 0,685 lb/ft.
Pomnožite s duljinom trčanja
Okvir koji koristi 24 metra ovog profila nosi 24 x 1,02 = 24,5 kg, što je 54 lb gole ekstruzije.
Dodajte dodatak za hardver
Kutni priključci, pričvrsni elementi i nožice za izravnavanje obično dodaju 5 do 8 posto, podižući okvir na otprilike 58 lb prije pakiranja.
HS-8-3030N3 3030 T-Slot aluminijski profil, 2,0 mm zid, 1,02 kg/m Ovaj profil visoke čvrstoće 6063-T5 odgovara okvirima gdje je nosivost važna unatoč niskoj gustoći aluminija. Njegovi zidovi od 2,0 mm i T-utor od 8,2 mm omogućuju modularnu montažu bez varenja za okvire opreme za automatizaciju i teške police. Pogledajte proizvod → Aluminij u odnosu na čelik: Što 0,098 lb/in3 znači za omjer čvrstoće i težine
Aluminij ima otprilike jednu trećinu gustoće čelika, 0,098 naspram 0,284 lb/in3, tako da dobro dizajniran aluminijski okvir smanjuje strukturnu težinu za 40 do 50 posto čak i nakon kompenzacije debljim dijelovima. Titan s 0,160 i bakar s 0,321 drže liniju aluminija odozgo, dok je samo magnezij s 0,063 lakši.
Gustoća konstrukcijskih metala u lb/in3
Vrijednosti sobne temperature za uobičajene strukturne stupnjeve, zaokružene na tri decimale
Aluminijski T-slot okvir
- Oko 65 posto lakši po jedinici volumena od čelika
- Sloj prirodnog oksida uklanja boju i zaštitu od hrđe
- Spajaju se vijcima iz standardnih profila bez zavarivanja
- Odgovara čuvarima, radnim stanicama i rasporedima koji se često mijenjaju
Zavareni čelični okvir
- Gotovo 2,9 puta gušći na 0,284 lb/in3
- Veći modul za vrlo duge raspone bez potpore
- Niži trošak po funti sirovog materijala
- Zahtijeva zavarivanje, brušenje i premazivanje pri svakoj reviziji
Specifična čvrstoća, a ne samo gustoća, rješava argument: 7075-T6 daje granicu razvlačenja blizu 73.000 psi na samo 0,102 lb/in3, omjer čelika koji se rijetko podudara s usporedivim veličinama presjeka.
HS-8-4040L Lagani 4040 T-Slot aluminijski profil, 0,90 kg/m Sa stijenkom od 1,5 mm i jediničnom težinom od 0,90 kg/m, ova ekstruzija 40x40 daje prednost uštedi težine. Dobro se uklapa u raspravu o gustoći u članku, nudeći praktičnu opciju za pregrade čistih soba, ograde i lagane modularne radne stanice. Pogledajte proizvod → Određivanje težine za okvire T-utora: od lista s predračunom do klase tereta
Tretirajte težinu temeljenu na gustoći kao jednu liniju proračuna koja pokriva strukturu, hardver i otpremu, jer ista konstanta od 0,0975 lb/in3 pokreće sve troje.
- Klasa tereta: LTL prijevoznici ponovno ocjenjuju pošiljku kada stvarna težina prijeđe okvir, tako da pogreška u procjeni od 10 posto može promijeniti fakturu.
- Ocjene nosivosti: kotačići, noge za izravnavanje i nosači iznad glave ocijenjeni su u funtama, a vlastita težina okvira troši dio te ocjene prije bilo kakvog korisnog opterećenja.
- Progib: profili tankih stijenki štede na težini, ali više popuštaju na rasponima većim od 1,5 metara, tako da ušteda na težini prestaje tamo gdje počinje krutost.
- Vrijeme obrade: CNC sati skaliraju s težinom strugotine, a teže gredice uklanjaju više aluminija po dijelu.
Debljina stijenke je najveća poluga unutar jedne serije. U jednoj obitelji 40x40, varijante se obično kreću od 1,2 mm stijenki na verzijama s optimiziranom težinom do 4,5 mm stijenki na verzijama za posebno teške uvjete, s rasponom od više od 50 posto težine po metru za isti vanjski otisak. Dobavljači kao što je Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. objavljuju težinu po metru za svaku varijantu, što je jednostavno gustoća pomnožena s izmjerenim poprečnim presjekom, a možete usporediti kako svaka serija razmjenjuje težinu s nosivošću u cijelom industrijski ekstrudirani aluminijski profili domet.
Primjer obrađenog transporta: 18 metara 30x60 kvadratnog profila s prorezima pri 1,70 kg/m dolazi do 30,6 kg, ili 67,5 lb, golog istiskivanja. Dodavanje ploča i pričvrsnih elemenata na 7 posto spušta okvir blizu 72 lb, što ga drži ispod praga od 150 lb gdje mnogi prijevoznici primjenjuju dodatne naknade za rukovanje.
Osnovno pravilo: predvidite 6 do 8 lb konektora i pričvrsnih elemenata za svakih 100 lb golog profila i vaša će ponuda tereta preživjeti kontakt s vagom.
HS-6-3060GB 30x60 aluminijski profil s kvadratnim utorom, 1,70 kg/m Asimetrični profil od 30x60 mm s kvadratnim utorima od 6,5 mm za namjenske priključke, namijenjen za srednje i teške okvire. Njegova težina od 1,70 kg/m i zidovi od 2,0 mm odgovaraju policama, nosačima proizvodnih linija i projektima ograda radionica. Pogledajte proizvod → Često postavljana pitanja o gustoći aluminija u lb/in3
Koja je točna gustoća čistog aluminija u lb/in3?
Prihvaćena vrijednost je 0,0975 lb/in3 na sobnoj temperaturi, preračunato iz referentne gustoće od 2,70 g/cm3 ili 2700 kg/m3. U svakodnevnom kotiranju, 0,098 lb/in3 je uobičajena zaokružena brojka i ostaje unutar 1 posto točne vrijednosti.
Mijenja li toplinska obrada kao što je T6 kaljenje gustoću aluminija?
Br. T4, T5 i T6 kaljenja mijenjaju čvrstoću kroz strukturu taloga, a pomak gustoće je ispod pola posto. Zagrijavanje metala tijekom rada lagano ga širi, tako da gustoća pada za otprilike 1 posto na 200 stupnjeva Fahrenheita, ali vrijednosti u tablici pretpostavljaju sobnu temperaturu.
Kako mogu pretvoriti metričku vrijednost podatkovne tablice u lb/in3?
Pomnožite bilo koju brojku u g/cm3 s 0,036127. Za 6063 pri 2,69 g/cm3 to daje 0,097 lb/in3; za 7075 pri 2,81 g/cm3 daje 0,102 lb/in3. Ako podatkovna tablica navodi kg/m3, umjesto toga pomnožite s 0,0000361.
Zašto dva profila 40x40 različitih dobavljača imaju različite količine?
Geometrija, ne metal. Sve 6xxx legure padaju između 0,097 i 0,0975 lb/in3, tako da razlika u težini od 15 posto između dva profila 40x40 dolazi od debljine stijenke i unutarnjeg dizajna rebara. Uvijek usporedite objavljenu brojku u kg/m ili lb/ft radije nego da pretpostavljate jednaku težinu na jednakom otisku.
