چگالی آلومینیوم lb/in3: مقادیر دقیق برای آلیاژهای آلومینیوم خالص، 6061، 6063 و 7075

یک مهندس خریدار که چهل چوب پروفیل شیار T 6 متری را بدون بررسی چگالی آلومینیوم بر حسب پوند/in3 سفارش می‌دهد، معمولاً در بارانداز متوجه می‌شود که وزن پالت بسیار بیشتر از قیمت پیش‌بینی‌شده است و کلاس بار در محل تغییر می‌کند. عددی که از این امر جلوگیری می کند، کوچک و ثابت است: آلومینیوم خالص دارای چگالی 0.0975 پوند در هر متر مکعب است که برابر با 2.70 گرم بر سانتی متر مکعب یا 2700 کیلوگرم بر متر مکعب در دمای اتاق است. هر وزن در هر متر در برگه اطلاعات پروفایل، هر تخمین حمل و نقل، و هر محاسبه بار به آن ثابت و به هندسه مقطع اکستروژن باز می گردد.

0.0975 lb/in3 آلومینیوم خالص

2.70 مقدار مرجع g/cm3

168.5 lb/ft3 معادل

2700 kg/m3 مقدار SI

برای خریداران آمریکای شمالی، رقم امپراتوری در تمرین روزانه اهمیت دارد: کارخانه‌ها به پوند قیمت می‌دهند، قیمت حامل‌های بار بر اساس براکت‌های وزنی، و مغازه‌های CNC ساعات ماشین‌کاری را از وزن بیلت تخمین می‌زنند. بخش‌های زیر مقادیر دقیق آلیاژ، تبدیل‌هایی که ارزش به خاطر سپردن دارند، و اینکه چگونه چگالی به وزن فریم تبدیل می‌شود را پوشش می‌دهد که می‌توانید قبل از سفارش بودجه‌بندی کنید.

چگالی آلومینیوم در پوند در 3: اعداد دقیقی که مهندسان استفاده می کنند

آلومینیوم خالص دارای چگالی 0.0975 پوند در این3 است و آلیاژهای تجاری در یک نوار باریک از تقریباً 0.096 تا 0.102 پوند در این3 خوشه هستند. مقدار فلز خالص از 2.70 گرم بر سانتی‌متر مکعب مرجع بین‌المللی که برابر با 168.5 پوند بر فوت3 است، تبدیل می‌شود. ساختار کریستالی مکعبی و اتم های سبک، آلومینیوم را به یکی از سبک ترین فلزاتی تبدیل می کند که هنوز بار ساختاری را تحمل می کند.

تعریف اصلی

چگالی جرم یک ماده در واحد حجم است. برای آلومینیوم، مهندسان 0.0975 پوند در هر سه برای فلز خالص ذکر می کنند و یک اصلاح آلیاژ کوچک تقریباً مثبت یا منفی 3 درصد بسته به درجه اعمال می کنند.

دو یادداشت عدد را صادقانه نگه می دارد. اولاً، آلیاژسازی به سختی آن را حرکت می‌دهد: حتی 7075 غنی از روی با 0.102 پوند در هر 3، فقط حدود 5 درصد بالاتر از آلومینیوم خالص قرار می‌گیرد. ثانیاً، نام‌گذاری‌های مزاج مانند T5 یا T6 استحکام را از طریق عملیات حرارتی تغییر می‌دهند، نه چگالی، بنابراین پروفیل 6063-T5 و پروفیل 6063-T6 با سطح مقطع یکسان در هر متر وزن یکسان دارند.

چگونه عناصر آلیاژی چگالی را از 0.096 به 0.102 lb/in3 منتقل می کنند

آلیاژ کردن چگالی را تقریباً 2 تا 6 درصد تغییر می دهد زیرا هر عنصر محلول دارای جرم اتمی متفاوتی است. مس با 8.96 گرم بر سانتی متر مکعب و روی با 7.14 گرم در سانتی متر مکعب بسیار سنگین تر از آلومینیوم هستند و 2024 و 7075 را به بالاترین حد می رساند. منیزیم با 1.74 گرم بر سانتی متر مکعب و سیلیکون با 2.33 گرم بر سانتی متر مکعب سبک تر هستند، به همین دلیل است که گریدهای 5xxx و 6xxx در خط پایه فلز خالص یا کمی پایین تر قرار دارند.

چگالی آلیاژهای آلومینیوم معمولی بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب، پوند در هر سه و پوند بر فوت3
آلیاژ	چگالی (g/cm3)	چگالی (lb/in3)	چگالی (lb/ft3)	استفاده معمولی
1100	2.71	0.098	169.2	ورق عمومی و تجهیزات شیمیایی
2024	2.78	0.100	173.6	سازه ها و پرچ های هواپیما
3003	2.73	0.099	170.4	کانال کشی HVAC و ساخت کلی
5052	2.68	0.097	167.3	محیط های دریایی و مستعد خوردگی
6061	2.70	0.0975	168.5	صفحات ساختاری و قطعات ماشینکاری شده
6063	2.69	0.097	167.9	پروفیل های T-slot و اکستروژن های معماری
7075	2.81	0.102	175.4	قطعات هوافضا با مقاومت بالا

برای قاب بندی صنعتی، ردیفی که اهمیت دارد 6063 در 0.097 پوند بر اینچ است، که آلیاژ اسب کاری در پشت اکثر سیستم های T-slot است. انتخاب بین 6061 و 6063 بسیار بیشتر از وزن بر روی طراحی دیوار و پوشش سطح تأثیر می گذارد. مقایسه فنی انتخاب پروفایل 6061 و 6063 را در عمق پوشش می دهد.

غذای آماده عملی: برای مقاصد نقل قول، 0.0975 پوند/in3 برای هر نمایه سری 6xxx در 3 درصد دقیق است. فقط زمانی که یک طرح در 7075 اتصالات ماشینکاری شده یا ورق 5052 مخلوط می شود، باید مقدار خاص آلیاژ جایگزین خط پایه شود.

تبدیل چگالی آلومینیوم بین پوند در این 3، گرم بر سانتی متر مکعب و کیلوگرم بر متر مکعب

برای تبدیل چگالی آلومینیوم از g/cm3 به lb/in3، در 0.036127 ضرب کنید، بنابراین 2.70 g/cm3 به 0.0975 lb/in3 تبدیل می شود. تبدیل معکوس lb/in3 را در 27.68 ضرب می کند. این عوامل بیشتر بررسی های متقاطع بین داده های متریک از اکسترودرهای آسیایی و نقل قول های امپریالیستی از توزیع کنندگان آمریکای شمالی را پوشش می دهند.

g/cm3 به lb/in3: ضرب در 0.036127 (2.70 می شود 0.0975).
lb/in3 تا g/cm3: ضرب در 27.68 (0.098 می شود 2.71).
kg/m3 به lb/ft3: ضرب در 0.0624 (2700 می شود 168.5).
kg/m به lb/ft: ضرب در 0.672 (پروفایل 1.70 kg/m 1.14 پوند بر فوت می شود).

مرجع اصلی: 2.70 g/cm3 = 2700 kg/m3 = 168.5 lb/ft3 = 0.0975 lb/in3. این زنجیره را روی دیوار مغازه نگه دارید و هر برگه داده در هر سیستم واحد را می توان در چند ثانیه تأیید کرد.

محاسبه وزن نمایه بر اساس تراکم: فرمول و مثال کار شده

وزن پروفیل برابر است با حجم ضرب در چگالی، و اکستروژن های مقطع ثابت آن را به سطح مقطع ضرب در طول ضربدر 0.0975 پوند/in3 ساده می کند. هنگامی که یک دیتاشیت گم شده باشد، طراحی به تنهایی کافی است.

F

فرمول فیلد: وزن بر حسب کیلوگرم بر متر = سطح مقطع در mm2 x 2.70 / 1000. یک پروفیل 40×40 با تقریباً 460 میلی‌متر مربع آلومینیوم جامد، قبل از باز کردن کاتالوگ، حدود 1.24 کیلوگرم بر متر یا 0.83 پوند بر فوت است.

از مقدار کاتالوگ شروع کنید

اکسترودرهای معتبر وزن در هر متر را مستقیماً از چگالی و مقطع محاسبه می کنند. پروفیل 3030 با پایداری بالا مانند HS83030N3 1.02 کیلوگرم بر متر را ذکر می کند که قبلاً فرض 2.70 گرم بر سانتی متر مکعب را دارد.

به واحدی که قیمت باربری شما استفاده می کند تبدیل کنید

کیلوگرم بر متر را در 2.2046 برای پوند بر متر ضرب کنید، سپس برای پوند بر متر بر 3.281 تقسیم کنید. پروفیل 1.02 کیلوگرم بر متر به 0.685 پوند بر فوت می رسد.

در طول دویدن ضرب کنید

یک قاب با استفاده از 24 متر از این پروفیل دارای 24 x 1.02 = 24.5 کیلوگرم است که 54 پوند اکستروژن لخت است.

کمک هزینه سخت افزاری را اضافه کنید

کانکتورهای گوشه، بست ها و پایه های تراز معمولاً 5 تا 8 درصد اضافه می کنند و قاب را قبل از بسته بندی به حدود 58 پوند می رساند.

پروفیل آلومینیومی HS-8-3030N3 3030 T-Slot، دیوار 2.0 میلی متری، 1.02 کیلوگرم بر متر این پروفیل 6063-T5 با مقاومت بالا برای قاب هایی مناسب است که ظرفیت بار با وجود چگالی کم آلومینیوم اهمیت دارد. دیوارهای 2.0 میلی متری و شیار T 8.2 میلی متری آن امکان مونتاژ مدولار و بدون جوش را برای قاب های تجهیزات اتوماسیون و قفسه بندی های سنگین فراهم می کند. مشاهده محصول →

آلومینیوم در مقابل فولاد: معنی 0.098 پوند در هر 3 برای استحکام تا وزن

آلومینیوم تقریباً یک سوم چگالی فولاد دارد، 0.098 در مقابل 0.284 پوند در هر سه، بنابراین یک قاب آلومینیومی با طراحی خوب وزن سازه را 40 تا 50 درصد حتی پس از جبران با مقاطع ضخیم تر کاهش می دهد. تیتانیوم در 0.160 و مس در 0.321 خط آلومینیوم را از بالا مهار می کنند، در حالی که فقط منیزیم در 0.063 سبک تر است.

چگالی فلزات ساختاری بر حسب lb/in3

منیزیم

0.063

آلومینیوم 6063

0.097

تیتانیوم

0.160

فولاد

0.284

مس

0.321

مقادیر دمای اتاق برای درجات ساختاری رایج، به سه اعشار گرد شده است

قاب آلومینیومی با اسلات T

در هر واحد حجم حدود 65 درصد سبک تر از فولاد است
لایه اکسید طبیعی رنگ و زنگ زدگی را از بین می برد
پیچ و مهره ها از پروفیل های استاندارد بدون جوشکاری
مناسب نگهبان ها، ایستگاه های کاری و چیدمان هایی که اغلب تغییر می کنند

اسکلت فلزی جوش داده شده

تقریباً 2.9 برابر متراکم تر در 0.284 پوند بر اینچ 3
مدول بالاتر برای دهانه های بسیار طولانی پشتیبانی نشده
هزینه کمتر به ازای هر پوند مواد خام
در هر بازبینی نیاز به جوش، سنگ زنی و پوشش دارد

استحکام ویژه، نه چگالی به تنهایی، این بحث را حل می کند: 7075-T6 استحکام تسلیم نزدیک به 73000 psi را تنها در 0.102 پوند بر اینچ ارائه می دهد، نسبت فولاد به ندرت در اندازه های مقاطع قابل مقایسه با یکدیگر مطابقت دارد.

پروفیل آلومینیومی HS-8-4040L سبک وزن 4040 T-Slot، 0.90 کیلوگرم بر متر این اکستروژن 40x40 با دیوار 1.5 میلی متری و وزن واحد 0.90 کیلوگرم بر متر، صرفه جویی در وزن را در اولویت قرار می دهد. این به خوبی با بحث تراکم مقاله مطابقت دارد و گزینه ای عملی برای پارتیشن های اتاق تمیز، حصار کشی و ایستگاه های کاری مدولار سبک وزن ارائه می دهد. مشاهده محصول →

بودجه بندی وزن برای قاب بندی T-Slot: از برگه نقل قول تا کلاس حمل و نقل

وزن ناشی از چگالی را به عنوان یک خط بودجه واحد که ساختار، سخت افزار و حمل و نقل را پوشش می دهد، در نظر بگیرید، زیرا همان 0.0975 پوند در هر سه درایو ثابت است.

کلاس حمل و نقل: حامل های LTL زمانی که وزن واقعی از یک براکت عبور می کند، یک محموله را مجدداً رتبه بندی می کنند، بنابراین یک خطای تخمینی 10 درصدی می تواند فاکتور را تغییر دهد.
رتبه‌بندی بار: چرخ‌های چرخ‌دار، پایه‌های تسطیح، و پایه‌های بالای سر بر حسب پوند رتبه‌بندی می‌شوند و وزن خود قاب، بخشی از آن رتبه را قبل از هر بار مصرف می‌کند.
انحراف: پروفیل های دیوار نازک باعث کاهش وزن می شوند اما در دهانه های بیش از 1.5 متر بیشتر فرو می روند، بنابراین کاهش وزن از جایی که سفتی شروع می شود متوقف می شود.
زمان ماشینکاری: مقیاس ساعت CNC با وزن تراشه و شمش های سنگین تر، آلومینیوم بیشتری را در هر قطعه حذف می کنند.

ضخامت دیوار بزرگترین اهرم داخل یک سری است. در یک خانواده 40×40، انواع معمولاً از دیوارهای 1.2 میلی‌متری در نسخه‌های بهینه وزن تا دیوارهای 4.5 میلی‌متری در نسخه‌های بسیار سنگین اجرا می‌شوند، که برای همان ردپای بیرونی، بیش از 50 درصد وزن در هر متر پخش می‌شود. تامین‌کنندگانی مانند شرکت فناوری صنعت آلومینیوم شانگهای Huishuo، وزن بر متر را برای هر نوع منتشر می‌کنند، که به سادگی چگالی را در سطح مقطع اندازه‌گیری شده ضرب می‌کند، و می‌توانید مقایسه کنید که هر سری چگونه وزن را در برابر بار بار در کل معامله می‌کنند. پروفیل های اکستروژن آلومینیوم صنعتی محدوده

نمونه حمل و نقل کار شده: 18 متر پروفیل شکاف مربعی 30x60 با سرعت 1.70 کیلوگرم بر متر به 30.6 کیلوگرم یا 67.5 پوند اکستروژن لخت می رسد. افزودن صفحات و بست‌ها به میزان 7 درصد، فریم را نزدیک به 72 پوند فرود می‌آورد، که آن را زیر آستانه 150 پوند نگه می‌دارد، جایی که بسیاری از حامل‌ها هزینه‌های حمل اضافی را اعمال می‌کنند.

قاعده کلی: به ازای هر 100 پوند پروفیل خالی، 6 تا 8 پوند کانکتور و بست را در نظر بگیرید، و قیمت بار شما در تماس با ترازو باقی خواهد ماند.

پروفیل آلومینیومی اسلات مربعی HS-6-3060 گیگابایت 30×60، 1.70 کیلوگرم بر متر یک پروفیل نامتقارن 30x60 میلی متری با شکاف های مربعی 6.5 میلی متری برای اتصال دهنده های اختصاصی که برای فریم های متوسط و سنگین رتبه بندی شده است. وزن 1.70 کیلوگرم در متر و دیوارهای 2.0 میلی متری آن برای قفسه ها، تکیه گاه های خط مونتاژ و پروژه های حصار کارگاهی مناسب است. مشاهده محصول →

سوالات متداول در مورد چگالی آلومینیوم بر حسب پوند/in3

چگالی دقیق آلومینیوم خالص بر حسب پوند بر اینچ چقدر است؟

مقدار پذیرفته شده 0.0975 lb/in3 در دمای اتاق است که از چگالی مرجع 2.70 g/cm3 یا 2700 kg/m3 تبدیل شده است. در نقل‌قول‌های روزانه، 0.098 پوند/in3 رقم معمول گرد است و در 1 درصد مقدار دقیق باقی می‌ماند.

آیا عملیات حرارتی مانند دمای T6 چگالی آلومینیوم را تغییر می دهد؟

T4، T5، و T6 از طریق ساختار رسوب، استحکام را تغییر می دهند و تغییر چگالی زیر نیم درصد است. گرم کردن فلز در سرویس آن را کمی منبسط می کند، بنابراین چگالی تقریباً 1 درصد در 200 درجه فارنهایت کاهش می یابد، اما مقادیر برگه داده دمای اتاق را فرض می کنند.

چگونه می توانم یک مقدار صفحه داده متریک را به lb/in3 تبدیل کنم؟

هر رقم g/cm3 را در 0.036127 ضرب کنید. برای 6063 در 2.69 گرم بر سانتی متر مکعب که 0.097 پوند در هر سانتی متر مکعب می دهد. برای 7075 در 2.81 گرم بر سانتی متر مکعب، 0.102 پوند در هر سانتی متر مکعب می دهد. اگر برگه داده kg/m3 را فهرست می کند، در عوض در 0.0000361 ضرب کنید.

چرا دو پروفیل 40x40 از تامین کنندگان مختلف وزن متفاوتی دارند؟

هندسه، نه فلز. همه آلیاژهای 6xxx بین 0.097 و 0.0975 پوند در این 3 قرار دارند، بنابراین 15 درصد اختلاف وزن بین دو پروفیل 40x40 ناشی از ضخامت دیوار و طراحی دنده داخلی است. همیشه رقم منتشر شده کیلوگرم بر متر یا پوند بر فوت را به جای فرض کردن وزن مساوی با ردپای برابر، مقایسه کنید.