En innkjøpsingeniør som bestiller førti pinner med 6-meters T-sporprofil uten å sjekke aluminiumtettheten i lb/in3, finner vanligvis ut ved lastekaien, når pallen veier langt mer enn tilbudet forutsiert og fraktklassen endres på stedet. Tallet som forhindrer dette er lite og fast: rent aluminium har en tetthet på 0,0975 lb/in3, lik 2,70 g/cm3 eller 2700 kg/m3 ved romtemperatur. Hver vekt per meter på et profildatablad, hvert fraktestimat og hver lastberegning sporer tilbake til den konstanten og til tverrsnittsgeometrien til ekstruderingen.
0.0975 lb/in3 rent aluminium
2.70 g/cm3 referanseverdi
168.5 lb/ft3 ekvivalent
2700 kg/m3 SI-verdi
For nordamerikanske kjøpere er den keiserlige figuren viktig i daglig praksis: fabrikker oppgir i pund, fraktselskaper priser etter vektparenteser, og CNC-butikker estimerer maskineringstimer fra emnevekten. Avsnittene nedenfor dekker de nøyaktige legeringsverdiene, konverteringene som er verdt å huske, og hvordan tetthet blir til en rammevekt du kan budsjettere med før du bestiller.
Aluminiumstetthet i lb/in3: De eksakte tallene ingeniører bruker
Rent aluminium har en tetthet på 0,0975 lb/in3, og kommersielle legeringer grupperer seg i et smalt bånd fra omtrent 0,096 til 0,102 lb/in3. Verdien for rent metall konverteres fra de internasjonalt refererte 2,70 g/cm3, som tilsvarer 168,5 lb/ft3. En ansiktssentrert kubisk krystallstruktur og lette atomer gjør aluminium til et av de letteste metallene som fortsatt bærer strukturell belastning.
Kjernedefinisjon
Tetthet er massen av et materiale per volumenhet. For aluminium oppgir ingeniører 0,0975 lb/in3 for det rene metallet og bruker en liten legeringskorreksjon på omtrent pluss eller minus 3 prosent avhengig av karakter.
To sedler holder tallet ærlig. For det første beveger legering det knapt: selv sinkrike 7075 på 0,102 lb/in3 ligger bare omtrent 5 prosent over rent aluminium. For det andre endrer tempereringsbetegnelser som T5 eller T6 styrke gjennom varmebehandling, ikke tetthet, så en 6063-T5-profil og en 6063-T6-profil med samme tverrsnitt veier det samme per meter.
Hvordan legeringselementer flytter tetthet fra 0,096 til 0,102 lb/in3
Legering skifter tetthet med omtrent 2 til 6 prosent fordi hvert oppløst element bærer en annen atommasse. Kobber på 8,96 g/cm3 og sink på 7,14 g/cm3 er langt tyngre enn aluminium og presser 2024 og 7075 til toppen av serien. Magnesium ved 1,74 g/cm3 og silisium ved 2,33 g/cm3 er lettere, og det er grunnen til at 5xxx- og 6xxx-kvalitetene ligger ved eller litt under grunnlinjen av rent metall.
For industriell innramming er raden som betyr noe 6063 ved 0,097 lb/in3, arbeidshestlegeringen bak de fleste T-sporsystemer. Å velge mellom 6061 og 6063 påvirker veggdesign og overflatefinish langt mer enn vekten, en forskjell dette teknisk sammenligning av 6061 og 6063 profilvalg dekker i dybden.
Praktisk takeaway: for siteringsformål er 0,0975 lb/in3 nøyaktig innenfor 3 prosent for hver 6xxx-serieprofil. Bare når et design blandes inn i 7075 maskinerte beslag eller 5052 ark bør den legeringsspesifikke verdien erstatte grunnlinjen.
Konvertering av aluminiumtetthet mellom lb/in3, g/cm3 og kg/m3
For å konvertere aluminiumtetthet fra g/cm3 til lb/in3, multipliser med 0,036127, slik at 2,70 g/cm3 blir 0,0975 lb/in3. Omvendt konvertering multipliserer lb/in3 med 27,68. Disse faktorene dekker de fleste krysssjekker mellom metriske datablader fra asiatiske ekstrudere og imperialistiske sitater fra nordamerikanske distributører.
- g/cm3 til lb/in3: multipliser med 0,036127 (2,70 blir 0,0975).
- lb/in3 til g/cm3: multipliser med 27,68 (0,098 blir 2,71).
- kg/m3 til lb/ft3: multipliser med 0,0624 (2700 blir 168,5).
- kg/m til lb/ft: multipliser med 0,672 (en 1,70 kg/m profil blir 1,14 lb/ft).
Hovedreferanse: 2,70 g/cm3 = 2700 kg/m3 = 168,5 lb/ft3 = 0,0975 lb/in3. Hold denne kjeden på butikkveggen og ethvert datablad i ethvert enhetssystem kan verifiseres på sekunder.
Beregning av profilvekt fra tetthet: formel og bearbeidet eksempel
Profilvekt tilsvarer volum multiplisert med tetthet, og ekstruderinger med konstant tverrsnitt forenkler det til tverrsnittsareal multiplisert med lengde multiplisert med 0,0975 lb/in3. Når et datablad mangler, er tegningen alene nok.
F
Feltformel: vekt i kg per meter = tverrsnittsareal i mm2 x 2,70 / 1.000. En profil på 40 x 40 med omtrent 460 mm2 solid aluminium oppnår omtrent 1,24 kg/m, eller 0,83 lb/ft, før du åpner en katalog.
Start fra katalogverdien
Anerkjente ekstrudere publiserer vekt per meter, beregnet direkte fra tetthet og tverrsnitt. En høystabil 3030-profil som HS83030N3 viser 1,02 kg/m, som allerede inneholder 2,70 g/cm3-antakelsen.
Konverter til enheten frakttilbudet ditt bruker
Multipliser kg/m med 2,2046 for lb/m, og del deretter på 3,281 for lb/ft. Profilen på 1,02 kg/m fungerer til 0,685 lb/ft.
Multipliser med løpelengde
En ramme som bruker 24 meter av denne profilen bærer 24 x 1,02 = 24,5 kg, som er 54 lb med blank profil.
Legg til maskinvaregodtgjørelsen
Hjørnekoblinger, festemidler og utjevningsføtter legger vanligvis til 5 til 8 prosent, og tar rammen til omtrent 58 lb før pakking.
HS-8-3030N3 3030 T-spor aluminiumsprofil, 2,0 mm vegg, 1,02 kg/m Denne høystyrke 6063-T5-profilen passer til rammer der lastekapasiteten betyr noe til tross for aluminiums lave tetthet. Dens 2,0 mm vegger og 8,2 mm T-spor tillater modulær, sveisefri montering for automasjonsutstyrsrammer og tunge hyller. Se produkt → Aluminium vs stål: Hva 0,098 lb/in3 betyr for styrke-til-vekt
Aluminium har omtrent en tredjedel av tettheten til stål, 0,098 mot 0,284 lb/in3, så en godt designet aluminiumsramme reduserer strukturell vekt med 40 til 50 prosent selv etter å ha kompensert med tykkere seksjoner. Titan ved 0,160 og kobber ved 0,321 braketter aluminiumslinjen ovenfra, mens bare magnesium ved 0,063 sitter lettere.
Tetthet av strukturelle metaller i lb/in3
Romtemperaturverdier for vanlige strukturelle karakterer, avrundet til tre desimaler
Innramming med T-spor i aluminium
- Omtrent 65 prosent lettere per volumenhet enn stål
- Naturlig oksidlag fjerner maling og rustbeskyttelse
- Bolter sammen fra standardprofiler uten sveising
- Passer til vakter, arbeidsstasjoner og oppsett som endres ofte
Innramming av sveiset stål
- Nesten 2,9 ganger tettere ved 0,284 lb/in3
- Høyere modul for svært lange ustøttede spenn
- Lavere kostnad per pund råstoff
- Krever sveising, sliping og belegg ved hver revisjon
Spesifikk styrke, ikke tetthet alene, avgjør argumentet: 7075-T6 gir en flytegrense nær 73 000 psi ved bare 0,102 lb/in3, et forhold stål matcher sjelden ved sammenlignbare seksjonsstørrelser.
HS-8-4040L lettvekts 4040 T-spor aluminiumsprofil, 0,90 kg/m Med en 1,5 mm vegg og 0,90 kg/m enhetsvekt, prioriterer denne 40x40 profilen vektbesparelser. Den passer godt til artikkelens tetthetsdiskusjon, og tilbyr et praktisk alternativ for renromsskillevegger, gjerder og lette modulære arbeidsstasjoner. Se produkt → Vektbudsjettering for T-Slot Framing: Fra tilbudsark til fraktklasse
Behandle tetthetsdrevet vekt som en enkelt budsjettlinje som dekker struktur, maskinvare og frakt, fordi den samme konstanten på 0,0975 lb/in3 driver alle tre.
- Fraktklasse: LTL-transportører vurderer en forsendelse på nytt når den faktiske vekten krysser en parentes, slik at en estimeringsfeil på 10 prosent kan endre fakturaen.
- Belastningsklassifisering: hjul, nivelleringsføtter og overliggende fester er vurdert i pund, og selve rammen bruker en del av denne vurderingen før nyttelast.
- Nedbøyning: tynnveggede profiler sparer vekt, men synker mer på spenn over ca. 1,5 meter, så vektbesparelser stopper der stivheten starter.
- Maskineringstid: CNC timeskala med sponvekt, og tyngre emner fjerner mer aluminium per del.
Veggtykkelse er den største spaken i en serie. På tvers av en enkelt 40x40-familie går varianter vanligvis fra 1,2 mm vegger på vektoptimerte versjoner til 4,5 mm vegger på ekstra kraftige versjoner, en spredning på mer enn 50 prosent i vekt per meter for samme ytre fotavtrykk. Leverandører som Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. publiserer vekten per meter for hver variant, som ganske enkelt er tetthet multiplisert med det målte tverrsnittet, og du kan sammenligne hvordan hver serie bytter vekt mot belastningsrating over hele industrielle ekstruderingsprofiler av aluminium rekkevidde.
Et bearbeidet frakteksempel: 18 meter med 30x60 kvadratisk profil med 1,70 kg/m kommer til 30,6 kg, eller 67,5 lb, med fri profil. Ved å legge til plater og festemidler med 7 prosent lander rammen nær 72 lb, noe som holder den under terskelen på 150 lb der mange transportører krever ekstra håndteringsgebyr.
Tommelfingerregel: budsjett 6 til 8 lb med koblinger og festemidler for hver 100 lb bar profil, og frakttilbudet ditt vil overleve kontakt med vekten.
HS-6-3060GB 30x60 firkantet spor aluminiumsprofil, 1,70 kg/m En asymmetrisk 30x60 mm profil med 6,5 mm firkantede spor for dedikerte koblinger, vurdert for middels og tunge rammer. Dens 1,70 kg/m vekt og 2,0 mm vegger passer til hyller, samlebåndsstøtter og verkstedgjerdeprosjekter. Se produkt → Ofte stilte spørsmål om aluminiumtetthet i lb/in3
Hva er den nøyaktige tettheten til rent aluminium i lb/in3?
Den aksepterte verdien er 0,0975 lb/in3 ved romtemperatur, omregnet fra referansetettheten på 2,70 g/cm3, eller 2700 kg/m3. I daglige siteringer er 0,098 lb/in3 det vanlige avrundede tallet og holder seg innenfor 1 prosent av den eksakte verdien.
Endrer varmebehandling som en T6-temperering aluminiumtettheten?
Nr. T4, T5 og T6 temperamenter endrer styrke gjennom utfellingsstruktur, og tetthetsforskyvningen er under en halv prosent. Oppvarming av metallet i bruk utvider det litt, så tettheten faller med omtrent 1 prosent ved 200 grader Fahrenheit, men databladverdier antar romtemperatur.
Hvordan konverterer jeg en metrisk dataarkverdi til lb/in3?
Multipliser et hvilket som helst g/cm3-tall med 0,036127. For 6063 ved 2,69 g/cm3 gir det 0,097 lb/in3; for 7075 ved 2,81 g/cm3 gir det 0,102 lb/in3. Hvis dataarket viser kg/m3, multipliser med 0,0000361 i stedet.
Hvorfor veier to 40x40 profiler fra forskjellige leverandører forskjellig mye?
Geometri, ikke metallet. Alle 6xxx-legeringer faller mellom 0,097 og 0,0975 lb/in3, så en vektforskjell på 15 prosent mellom to 40x40-profiler kommer fra veggtykkelse og innvendig ribbedesign. Sammenlign alltid det publiserte kg/m- eller lb/ft-tallet i stedet for å anta lik vekt ved like fotavtrykk.
