Hustota hliníku lb/in3: přesné hodnoty pro čistý hliník, slitiny 6061, 6063 a 7075

Nákupčí technik, který si objedná čtyřicet tyčinek s 6metrovým profilem T-drážka bez kontroly hustoty hliníku v lb/in3, to obvykle zjistí na nakládací rampě, kdy paleta váží mnohem více, než předpokládala nabídka, a třída nákladu se změní na místě. Číslo, které tomu brání, je malé a pevné: čistý hliník má hustotu 0,0975 lb/in3, což se rovná 2,70 g/cm3 nebo 2 700 kg/m3 při pokojové teplotě. Každá hmotnost na metr v datovém listu profilu, každý odhad přepravy a každý výpočet zatížení vede zpět k této konstantě a geometrii průřezu výlisku.

0.0975 lb/in3 čistý hliník

2.70 referenční hodnota g/cm3

168.5 ekvivalent lb/ft3

2 700 kg/m3 hodnota SI

Pro severoamerické kupce je v každodenní praxi důležitá imperiální hodnota: mlýny uvádějí ceny v librách, přepravci cena podle hmotnostních závorek a CNC obchody odhadují hodiny obrábění z hmotnosti předvalků. Níže uvedené části pokrývají přesné hodnoty slitiny, převody, které stojí za to zapamatovat, a to, jak se hustota změní na hmotnost rámu, kterou si můžete před objednávkou rozpočítat.

Hustota hliníku v lb/in3: Přesná čísla, která používají inženýři

Čistý hliník má hustotu 0,0975 lb/in3 a komerční slitiny se shlukují v úzkém pásmu od zhruba 0,096 do 0,102 lb/in3. Hodnota čistého kovu se převádí z mezinárodně uváděných 2,70 g/cm3, což se rovná 168,5 lb/ft3. Krychlová krystalická struktura s čelním středem a lehké atomy dělají z hliníku jeden z nejlehčích kovů, který stále nese strukturální zatížení.

Základní definice

Hustota je hmotnost materiálu na jednotku objemu. Pro hliník uvádějí inženýři 0,0975 lb/in3 pro čistý kov a aplikují malou korekci slitiny zhruba plus nebo mínus 3 procenta v závislosti na jakosti.

Dvě poznámky udrží číslo poctivé. Za prvé, legování s ním sotva pohne: dokonce i 7075 bohatý na zinek s 0,102 lb/in3 je jen asi 5 procent nad čistým hliníkem. Za druhé, označení temperování jako T5 nebo T6 mění pevnost tepelným zpracováním, nikoli hustotu, takže profil 6063-T5 a profil 6063-T6 stejného průřezu váží na metr stejně.

Jak se legující prvky pohybují v hustotě z 0,096 na 0,102 lb/in3

Legování posouvá hustotu zhruba o 2 až 6 procent, protože každý rozpuštěný prvek nese jinou atomovou hmotnost. Měď s 8,96 g/cm3 a zinek s 7,14 g/cm3 jsou mnohem těžší než hliník a tlačí 2024 a 7075 na vrchol řady. Hořčík s gramáží 1,74 g/cm3 a křemík s gramáží 2,33 g/cm3 jsou lehčí, a proto jsou třídy 5xxx a 6xxx na nebo mírně pod základní linií z čistého kovu.

Hustota běžných hliníkových slitin vyjádřená v g/cm3, lb/in3 a lb/ft3
Slitina	Hustota (g/cm3)	Hustota (lb/in3)	Hustota (lb/ft3)	Typické použití
1100	2.71	0.098	169.2	Obecný list a chemické zařízení
2024	2.78	0.100	173.6	Letecké konstrukce a nýty
3003	2.73	0.099	170.4	Vzduchotechnické potrubí a celková výroba
5052	2.68	0.097	167.3	Mořské prostředí a prostředí náchylné ke korozi
6061	2.70	0.0975	168.5	Konstrukční desky a obráběné díly
6063	2.69	0.097	167.9	T-drážkové profily a architektonické výlisky
7075	2.81	0.102	175.4	Vysokopevnostní letecké komponenty

Pro průmyslové rámování je důležitý řádek 6063 při 0,097 lb/in3, což je tažná slitina za většinou systémů s T-drážkami. Výběr mezi 6061 a 6063 ovlivňuje design stěn a povrchovou úpravu mnohem více než hmotnost, což je rozdíl technické srovnání výběru profilu 6061 a 6063 pokrývá do hloubky.

Praktické s sebou: pro účely citace je 0,0975 lb/in3 přesná v rozmezí 3 procent pro každý profil řady 6xxx. Hodnota specifická pro slitinu by měla nahradit základní linii pouze tehdy, když se v návrhu mísí opracované tvarovky 7075 nebo plech 5052.

Převod hustoty hliníku Mezi lb/in3, g/cm3 a kg/m3

Chcete-li převést hustotu hliníku z g/cm3 na lb/in3, vynásobte 0,036127, takže 2,70 g/cm3 bude 0,0975 lb/in3. Zpětný převod vynásobí lb/in3 27,68. Tyto faktory pokrývají většinu křížových kontrol mezi metrickými datovými listy z asijských extrudérů a imperiálními nabídkami severoamerických distributorů.

g/cm3 až lb/in3: vynásobte 0,036127 (2,70 se stane 0,0975).
lb/in3 až g/cm3: vynásobte 27,68 (0,098 se stane 2,71).
kg/m3 až lb/ft3: vynásobte 0,0624 (2 700 se stane 168,5).
kg/m až lb/ft: vynásobte 0,672 (profil z 1,70 kg/m se stane 1,14 lb/ft).

Hlavní reference: 2,70 g/cm3 = 2 700 kg/m3 = 168,5 lb/ft3 = 0,0975 lb/in3. Udržujte tento řetěz na stěně obchodu a jakýkoli datový list v jakémkoli systému jednotky lze ověřit během několika sekund.

Výpočet hmotnosti profilu z hustoty: Vzorec a zpracovaný příklad

Hmotnost profilu se rovná objemu vynásobenému hustotou a vytlačení s konstantním průřezem zjednodušují to, aby plocha průřezu vynásobená délkou vynásobená 0,0975 lb/in3. Když chybí datový list, postačí samotný výkres.

F

Vzorec pole: hmotnost v kg na metr = plocha průřezu v mm2 x 2,70 / 1 000. Profil 40x40 se zhruba 460 mm2 masivního hliníku má před otevřením katalogu hmotnost asi 1,24 kg/m neboli 0,83 lb/ft.

Začněte od katalogové hodnoty

Renomované extrudéry zveřejňují hmotnost na metr, vypočítanou přímo z hustoty a průřezu. Vysoce stabilní profil 3030, jako je HS83030N3, uvádí 1,02 kg/m, který již obsahuje předpoklad 2,70 g/cm3.

Převeďte na jednotku, kterou používá vaše cenová nabídka

Vynásobte kg/m 2,2046 pro lb/m a poté vydělte 3,281 pro lb/ft. Profil 1,02 kg/m vychází na 0,685 lb/ft.

Vynásobte délkou běhu

Rám využívající 24 metrů tohoto profilu unese 24 x 1,02 = 24,5 kg, což je 54 lb holé extruze.

Přidejte přídavek na hardware

Rohové konektory, spojovací prvky a vyrovnávací nožičky obvykle přidávají 5 až 8 procent, čímž rám před zabalením zváží zhruba 58 lb.

HS-8-3030N3 3030 T-drážka hliníkový profil, 2,0 mm stěna, 1,02 kg/m Tento vysoce pevný profil 6063-T5 se hodí k rámům, kde záleží na nosnosti i přes nízkou hustotu hliníku. Jeho 2,0 mm stěny a 8,2 mm T-drážka umožňují modulární montáž rámů automatizačních zařízení a těžkých regálů bez svařování. Zobrazit produkt →

Hliník vs ocel: Co 0,098 lb/in3 znamená pro pevnost a hmotnost

Hliník má asi jednu třetinu hustoty oceli, 0,098 oproti 0,284 lb/in3, takže dobře navržený hliníkový rám snižuje konstrukční hmotnost o 40 až 50 procent i po kompenzaci silnějšími sekcemi. Titan na 0,160 a měď na 0,321 drží hliníkovou linii shora, zatímco pouze hořčík s 0,063 je lehčí.

Hustota strukturálních kovů v lb/in3

Hořčík

0.063

Hliník 6063

0.097

titan

0.160

ocel

0.284

Měď

0.321

Hodnoty pokojové teploty pro běžné konstrukční třídy zaokrouhlené na tři desetinná místa

Hliníkové rámování s T-drážkou

Asi o 65 procent lehčí na jednotku objemu než ocel
Přírodní oxidová vrstva odstraňuje nátěry a korozi
Sešroubování ze standardních profilů bez svařování
Hodí se pro strážce, pracovní stanice a rozvržení, která se často mění

Svařované ocelové rámování

Téměř 2,9krát hustší při 0,284 lb/in3
Vyšší modul pro velmi dlouhá nepodporovaná rozpětí
Nižší náklady na libru suroviny
Vyžaduje svařování, broušení a nátěr při každé revizi

Argument řeší specifická pevnost, nikoli samotná hustota: 7075-T6 poskytuje mez kluzu blízko 73 000 psi při pouhých 0,102 lb/in3, což je poměr oceli zřídkakdy odpovídá srovnatelným velikostem průřezu.

HS-8-4040L lehký hliníkový profil s drážkou T 4040, 0,90 kg/m Díky 1,5 mm stěně a jednotkové hmotnosti 0,90 kg/m upřednostňuje tento výlisek 40x40 úsporu hmotnosti. Dobře zapadá do diskuse o hustotě článku a nabízí praktickou možnost pro příčky čistých prostor, oplocení a lehké modulární pracovní stanice. Zobrazit produkt →

Hmotnostní rozpočet pro rámování T-drážek: Od nabídkového listu po třídu nákladu

Zacházejte s hmotností řízenou hustotou jako s jedinou rozpočtovou linií pokrývající strukturu, hardware a přepravu, protože stejná konstanta 0,0975 lb/in3 pohání všechny tři.

Třída nákladu: Přepravci LTL přehodnotí zásilku, když skutečná hmotnost překročí závorku, takže 10procentní chyba v odhadu může změnit fakturu.
Nosnost: kolečka, nivelační nožičky a stropní držáky jsou hodnoceny v librách a vlastní hmotnost rámu spotřebuje část této hodnoty před jakýmkoli užitečným zatížením.
Průhyb: Tenkostěnné profily šetří hmotnost, ale více se prohýbají na rozpětí kolem 1,5 metru, takže úspora hmotnosti končí tam, kde začíná tuhost.
Doba obrábění: CNC hodinová stupnice s hmotností třísky a těžší sochory odebírají více hliníku na díl.

Tloušťka stěny je největší pákou v jedné sérii. V rámci jedné řady 40x40 se varianty běžně pohybují od 1,2 mm stěn u verzí s optimalizovanou hmotností až po 4,5 mm stěny u extra těžkých verzí, což je při stejné vnější stopě více než 50 procent hmotnosti na metr. Dodavatelé, jako je Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. publikují hmotnost na metr pro každou variantu, což je jednoduše hustota vynásobená naměřeným průřezem, a můžete porovnat, jak se každá série obchoduje s hmotností se jmenovitým zatížením v celém rozsahu. průmyslové hliníkové vytlačované profily dosah.

Zpracovaný příklad přepravy: 18 metrů profilu se čtvercovou drážkou 30x60 při 1,70 kg/m odpovídá 30,6 kg nebo 67,5 lb holé extruze. Přidáním desek a spojovacích prvků na 7 procent se rám dostane téměř na 72 lb, což jej udržuje pod prahem 150 lb, kde mnoho dopravců účtuje dodatečné manipulační poplatky.

Základní pravidlo: rozpočet na 6 až 8 lb konektorů a spojovacích prvků na každých 100 lb holého profilu a vaše cena přepravy přežije kontakt s váhou.

HS-6-3060GB 30x60 čtyřhranný hliníkový profil, 1,70 kg/m Asymetrický profil 30 x 60 mm s 6,5 mm čtvercovými drážkami pro vyhrazené konektory, určený pro střední a těžké rámy. Jeho hmotnost 1,70 kg/m a stěny 2,0 mm jsou vhodné pro police, podpěry montážních linek a projekty oplocení dílen. Zobrazit produkt →

Často kladené otázky o hustotě hliníku v lb/in3

Jaká je přesná hustota čistého hliníku v lb/in3?

Přijatá hodnota je 0,0975 lb/in3 při pokojové teplotě, přepočtená z referenční hustoty 2,70 g/cm3 nebo 2 700 kg/m3. V každodenních citacích je 0,098 lb/in3 běžné zaokrouhlené číslo a zůstává v rozmezí 1 procenta přesné hodnoty.

Změní tepelné zpracování, jako je temperování T6, hustotu hliníku?

Popouštění č. T4, T5 a T6 mění pevnost prostřednictvím struktury precipitátu a posun hustoty je pod půl procenta. Zahřívání kovu v provozu jej mírně roztáhne, takže hustota klesne zhruba o 1 procento při 200 stupních Fahrenheita, ale hodnoty v datovém listu předpokládají pokojovou teplotu.

Jak převedu hodnotu datového listu metriky na lb/in3?

Vynásobte libovolný údaj g/cm3 číslem 0,036127. Pro 6063 při 2,69 g/cm3, což dává 0,097 lb/in3; pro 7075 při 2,81 g/cm3 dává 0,102 lb/in3. Pokud je v datovém listu uvedeno kg/m3, vynásobte místo toho 0,0000361.

Proč dva profily 40x40 od různých dodavatelů váží různé množství?

Geometrie, ne kov. Všechny slitiny 6xxx se pohybují mezi 0,097 a 0,0975 lb/in3, takže 15procentní rozdíl v hmotnosti mezi dvěma profily 40x40 pochází z tloušťky stěny a vnitřního žebrování. Vždy porovnejte publikované údaje v kg/m nebo lb/ft spíše než za předpokladu stejné hmotnosti při stejné ploše.