ความหนาแน่นของอะลูมิเนียม ปอนด์/นิ้ว3: ค่าที่แน่นอนสำหรับอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ โลหะผสม 6061, 6063 และ 7075

วิศวกรฝ่ายจัดซื้อที่สั่งซื้อแท่ง T-slot ยาว 6 เมตรจำนวนสี่สิบแท่งโดยไม่ตรวจสอบความหนาแน่นของอะลูมิเนียมในหน่วยปอนด์/นิ้ว3 มักจะพบที่จุดขนถ่าย เมื่อพาเลทมีน้ำหนักมากกว่าที่คาดการณ์ไว้มาก และระดับการขนส่งสินค้าเปลี่ยนแปลงทันที ตัวเลขที่ป้องกันสิ่งนี้มีจำนวนน้อยและคงที่ กล่าวคือ อะลูมิเนียมบริสุทธิ์มีความหนาแน่น 0.0975 ปอนด์/นิ้ว 3 เท่ากับ 2.70 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร หรือ 2,700 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ที่อุณหภูมิห้อง ทุกน้ำหนักต่อเมตรบนแผ่นข้อมูลโปรไฟล์ ทุกประมาณการการจัดส่ง และการคำนวณน้ำหนักบรรทุกทุกครั้งจะย้อนกลับไปที่ค่าคงที่นั้นและเรขาคณิตหน้าตัดของการอัดขึ้นรูป

0.0975 ปอนด์/ใน3 อะลูมิเนียมบริสุทธิ์

2.70 ค่าอ้างอิง g/cm3

168.5 เทียบเท่าปอนด์/ฟุต 3

2,700 กิโลกรัม/ลบ.ม. ค่า SI

สำหรับผู้ซื้อในอเมริกาเหนือ ตัวเลขของจักรพรรดิมีความสำคัญในทางปฏิบัติในแต่ละวัน: โรงงานคิดราคาเป็นปอนด์ ราคาผู้ให้บริการขนส่งสินค้าตามวงเล็บน้ำหนัก และร้าน CNC ประเมินชั่วโมงการตัดเฉือนจากน้ำหนักเหล็กแท่ง ส่วนด้านล่างนี้ครอบคลุมถึงค่าโลหะผสมที่แน่นอน การแปลงที่ควรค่าแก่การจดจำ และความหนาแน่นที่เปลี่ยนเป็นน้ำหนักเฟรมที่คุณสามารถกำหนดงบประมาณได้ก่อนสั่งซื้อ

ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมเป็นปอนด์/นิ้ว 3: ตัวเลขที่แน่นอนที่วิศวกรใช้

อลูมิเนียมบริสุทธิ์มีความหนาแน่น 0.0975 ปอนด์/นิ้ว3 และโลหะผสมเชิงพาณิชย์จะกระจุกตัวอยู่ในแถบแคบๆ ตั้งแต่ประมาณ 0.096 ถึง 0.102 ปอนด์/นิ้ว3 ค่าโลหะบริสุทธิ์แปลงจากค่าอ้างอิงสากล 2.70 g/cm3 ซึ่งเท่ากับ 168.5 ปอนด์/ฟุต3 โครงสร้างผลึกลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ใบหน้าและอะตอมของแสงทำให้อะลูมิเนียมเป็นหนึ่งในโลหะที่เบาที่สุดที่ยังคงรับน้ำหนักทางโครงสร้างอยู่

คำจำกัดความหลัก

ความหนาแน่นคือมวลของวัสดุต่อหน่วยปริมาตร สำหรับอะลูมิเนียม วิศวกรจะเสนอราคา 0.0975 ปอนด์/นิ้ว 3 สำหรับโลหะบริสุทธิ์ และใช้การแก้ไขโลหะผสมเล็กน้อยประมาณบวกหรือลบ 3 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับเกรด

โน้ตสองอันช่วยให้ตัวเลขเที่ยงตรง ประการแรก โลหะผสมแทบจะไม่สามารถเคลื่อนตัวมันได้ แม้แต่ 7075 ที่อุดมด้วยสังกะสีที่ 0.102 ปอนด์/ใน 3 ยังอยู่เหนืออะลูมิเนียมบริสุทธิ์เพียงประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น ประการที่สอง การกำหนดอุณหภูมิ เช่น T5 หรือ T6 จะเปลี่ยนความแข็งแรงผ่านการอบชุบ ไม่ใช่ความหนาแน่น ดังนั้นโปรไฟล์ 6063-T5 และโปรไฟล์ 6063-T6 ของหน้าตัดเดียวกันจะมีน้ำหนักเท่ากันต่อเมตร

องค์ประกอบโลหะผสมเคลื่อนย้ายความหนาแน่นจาก 0.096 เป็น 0.102 ปอนด์/นิ้ว3 ได้อย่างไร

การผสมจะเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นประมาณ 2 ถึง 6 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากธาตุที่ละลายแต่ละตัวมีมวลอะตอมต่างกัน ทองแดงที่ 8.96 g/cm3 และสังกะสีที่ 7.14 g/cm3 นั้นหนักกว่าอะลูมิเนียมมาก และดัน 2024 และ 7075 ขึ้นไปอยู่ด้านบนสุดของช่วง แมกนีเซียมที่ 1.74 ก./ซม.3 และซิลิคอนที่ 2.33 ก./ซม.3 จะเบากว่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเกรด 5xxx และ 6xxx จึงอยู่ที่หรือต่ำกว่าเส้นฐานของโลหะบริสุทธิ์เล็กน้อย

ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมอัลลอยด์ทั่วไปแสดงเป็น g/cm3, lb/in3 และ lb/ft3
อัลลอย	ความหนาแน่น (g/cm3)	ความหนาแน่น (ปอนด์/นิ้ว3)	ความหนาแน่น (ปอนด์/ฟุต 3)	การใช้งานทั่วไป
1100	2.71	0.098	169.2	แผ่นทั่วไปและอุปกรณ์เคมี
2024	2.78	0.100	173.6	โครงสร้างเครื่องบินและหมุดย้ำ
3003	2.73	0.099	170.4	งานเดินท่อ HVAC และงานประกอบทั่วไป
5052	2.68	0.097	167.3	สภาพแวดล้อมทางทะเลและการกัดกร่อนได้ง่าย
6061	2.70	0.0975	168.5	แผ่นโครงสร้างและชิ้นส่วนกลึง
6063	2.69	0.097	167.9	โปรไฟล์ T-slot และการอัดขึ้นรูปทางสถาปัตยกรรม
7075	2.81	0.102	175.4	ส่วนประกอบการบินและอวกาศที่มีความแข็งแรงสูง

สำหรับการจัดเฟรมทางอุตสาหกรรม แถวที่สำคัญคือ 6063 ที่ 0.097 ปอนด์/นิ้ว3 ซึ่งเป็นอัลลอยด์ที่อยู่เบื้องหลังระบบ T-slot ส่วนใหญ่ การเลือกระหว่าง 6061 และ 6063 ส่งผลต่อการออกแบบผนังและพื้นผิวมากกว่าน้ำหนัก ความแตกต่างนี้ การเปรียบเทียบทางเทคนิคของการเลือกโปรไฟล์ 6061 และ 6063 ครอบคลุมอย่างลึกซึ้ง

สิ่งที่นำไปใช้ได้จริง: เพื่อวัตถุประสงค์ในการอ้างอิง 0.0975 ปอนด์/นิ้ว3 มีความแม่นยำภายใน 3 เปอร์เซ็นต์สำหรับทุกโปรไฟล์ซีรีส์ 6xxx เฉพาะเมื่อการออกแบบผสมเข้ากับข้อต่อกลึง 7075 หรือแผ่น 5052 เท่านั้นที่ควรค่าเฉพาะของโลหะผสมจะแทนที่ค่าพื้นฐาน

การแปลงความหนาแน่นของอะลูมิเนียมระหว่าง lb/in3, g/cm3 และ kg/m3

หากต้องการแปลงความหนาแน่นของอะลูมิเนียมจาก g/cm3 เป็น lb/in3 ให้คูณด้วย 0.036127 ดังนั้น 2.70 g/cm3 จะกลายเป็น 0.0975 lb/in3 การแปลงแบบย้อนกลับจะคูณ lb/in3 ด้วย 27.68 ปัจจัยเหล่านี้ครอบคลุมการตรวจสอบข้ามส่วนใหญ่ระหว่างเอกสารข้อมูลระบบเมตริกจากเครื่องอัดรีดในเอเชียและใบเสนอราคาของจักรวรรดิจากผู้จัดจำหน่ายในอเมริกาเหนือ

g/cm3 ถึง lb/in3: คูณด้วย 0.036127 (2.70 กลายเป็น 0.0975)
ปอนด์/ใน3 ถึง g/cm3: คูณด้วย 27.68 (0.098 กลายเป็น 2.71)
กก./ลบ.ม. ถึง ปอนด์/ฟุต3: คูณด้วย 0.0624 (2,700 กลายเป็น 168.5)
กก./ม. ถึง ปอนด์/ฟุต: คูณด้วย 0.672 (โปรไฟล์ 1.70 กก./ม. จะกลายเป็น 1.14 ปอนด์/ฟุต)

การอ้างอิงหลัก: 2.70 กรัม/ซม.3 = 2,700 กก./ลบ.ม. = 168.5 ปอนด์/ฟุต3 = 0.0975 ปอนด์/นิ้ว3 เก็บห่วงโซ่นี้ไว้บนผนังโรงงาน และสามารถตรวจสอบเอกสารข้อมูลใดๆ ในระบบหน่วยใดๆ ได้ภายในไม่กี่วินาที

การคำนวณน้ำหนักโปรไฟล์จากความหนาแน่น: สูตรและตัวอย่างการทำงาน

น้ำหนักโปรไฟล์เท่ากับปริมาตรคูณด้วยความหนาแน่น และการอัดขึ้นรูปหน้าตัดคงที่จะทำให้พื้นที่หน้าตัดคูณด้วยความยาวคูณด้วย 0.0975 ปอนด์/นิ้ว3 ง่ายขึ้น เมื่อแผ่นข้อมูลหายไป แค่รูปวาดเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอแล้ว

สูตรฟิลด์: น้ำหนักเป็นกิโลกรัมต่อเมตร = พื้นที่หน้าตัดเป็น mm2 x 2.70 / 1,000 โปรไฟล์ขนาด 40x40 ที่มีอะลูมิเนียมแข็งประมาณ 460 มม.2 จะคำนวณได้ประมาณ 1.24 กก./ม. หรือ 0.83 ปอนด์/ฟุต ก่อนที่จะเปิดแค็ตตาล็อก

เริ่มต้นจากค่าแค็ตตาล็อก

เครื่องอัดรีดที่มีชื่อเสียงจะประกาศน้ำหนักต่อเมตร โดยคำนวณโดยตรงจากความหนาแน่นและหน้าตัด โปรไฟล์ 3030 ที่มีความเสถียรสูง เช่น HS83030N3 มีค่า 1.02 กก./ลบ.ม. ซึ่งมีสมมติฐานอยู่ที่ 2.70 ก./ซม.3 อยู่แล้ว

แปลงเป็นหน่วยที่ใบเสนอราคาค่าขนส่งของคุณใช้

คูณกิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตรด้วย 2.2046 สำหรับปอนด์/ลูกบาศก์เมตร แล้วหารด้วย 3.281 สำหรับปอนด์/ฟุต โปรไฟล์ 1.02 กก./ม. คิดเป็น 0.685 ปอนด์/ฟุต

คูณด้วยความยาววิ่ง

โครงที่ใช้โปรไฟล์นี้ยาว 24 เมตรจะมีน้ำหนัก 24 x 1.02 = 24.5 กก. ซึ่งเท่ากับการอัดขึ้นรูปเปลือย 54 ปอนด์

เพิ่มค่าเผื่อฮาร์ดแวร์

ตัวเชื่อมต่อเข้ามุม ตัวยึด และขาปรับระดับมักจะเพิ่ม 5 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์ ทำให้เฟรมมีน้ำหนักประมาณ 58 ปอนด์ก่อนบรรจุภัณฑ์

HS-8-3030N3 โปรไฟล์อลูมิเนียม 3030 T-Slot ผนัง 2.0 มม. 1.02กก./ม. โปรไฟล์ 6063-T5 ที่มีความแข็งแรงสูงนี้เหมาะกับเฟรมที่ความสามารถในการรับน้ำหนักมีความสำคัญ แม้ว่าอะลูมิเนียมจะมีความหนาแน่นต่ำก็ตาม ผนัง 2.0 มม. และช่อง T-slot 8.2 มม. ช่วยให้ประกอบแบบโมดูลาร์แบบไร้รอยเชื่อมสำหรับโครงอุปกรณ์อัตโนมัติและชั้นวางของหนัก ดูผลิตภัณฑ์ →

อลูมิเนียมกับเหล็ก: 0.098 ปอนด์/นิ้ว3 หมายถึงอะไรสำหรับความแข็งแกร่งต่อน้ำหนัก

อะลูมิเนียมมีความหนาแน่นประมาณหนึ่งในสามของเหล็ก คือ 0.098 เทียบกับ 0.284 ปอนด์/นิ้ว3 ดังนั้นโครงอะลูมิเนียมที่ออกแบบมาอย่างดีจึงลดน้ำหนักโครงสร้างลงได้ 40 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ แม้จะชดเชยส่วนที่หนาแล้วก็ตาม ไทเทเนียมที่ 0.160 และทองแดงที่ 0.321 ยึดเส้นอะลูมิเนียมจากด้านบน ขณะที่แมกนีเซียมที่ 0.063 เท่านั้นที่เบากว่า

ความหนาแน่นของโลหะโครงสร้างในหน่วยปอนด์/นิ้ว3

แมกนีเซียม

0.063

อลูมิเนียม 6063

0.097

ไทเทเนียม

0.160

เหล็ก

0.284

ทองแดง

0.321

ค่าอุณหภูมิห้องสำหรับเกรดโครงสร้างทั่วไป ปัดเศษเป็นทศนิยมสามตำแหน่ง

กรอบอลูมิเนียม T-slot

เบากว่าเหล็กประมาณ 65 เปอร์เซ็นต์ต่อหน่วยปริมาตร
ชั้นออกไซด์ตามธรรมชาติช่วยขจัดสีเคลือบและป้องกันสนิม
สลักเกลียวเข้าด้วยกันจากโปรไฟล์มาตรฐานโดยไม่มีการเชื่อม
เหมาะกับการ์ด เวิร์กสเตชัน และเลย์เอาต์ที่เปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง

โครงเหล็กเชื่อม

หนาแน่นขึ้นเกือบ 2.9 เท่า ที่ 0.284 ปอนด์/นิ้ว3
โมดูลัสที่สูงขึ้นสำหรับช่วงที่ไม่ได้รับการสนับสนุนที่ยาวมาก
ลดต้นทุนต่อปอนด์ของวัตถุดิบ
ต้องมีการเชื่อม การเจียร และการเคลือบในการแก้ไขแต่ละครั้ง

ความแข็งแกร่งจำเพาะ ไม่ใช่ความหนาแน่นเพียงอย่างเดียว ยุติข้อโต้แย้งได้: 7075-T6 ให้ความแข็งแกร่งของผลผลิตเกือบ 73,000 psi ที่เพียง 0.102 ปอนด์/in3 ซึ่งเป็นอัตราส่วนของเหล็กที่ไม่ค่อยจะตรงกับขนาดหน้าตัดที่เทียบเคียงได้

HS-8-4040L โปรไฟล์อลูมิเนียม 4040 T-Slot น้ำหนักเบา, 0.90กก./ม. ด้วยผนัง 1.5 มม. และน้ำหนักต่อหน่วย 0.90 กก./ม. การอัดขึ้นรูป 40x40 นี้ให้ความสำคัญกับการลดน้ำหนัก เหมาะกับการอภิปรายเรื่องความหนาแน่นของบทความเป็นอย่างดี โดยเสนอทางเลือกที่เป็นประโยชน์สำหรับฉากกั้นห้องคลีนรูม รั้ว และสถานที่ทำงานแบบโมดูลาร์น้ำหนักเบา ดูผลิตภัณฑ์ →

การกำหนดน้ำหนักสำหรับการวางกรอบ T-Slot: จากใบเสนอราคาไปจนถึงระดับการขนส่งสินค้า

ถือว่าตุ้มน้ำหนักที่ขับเคลื่อนด้วยความหนาแน่นเป็นบรรทัดงบประมาณเดียวที่ครอบคลุมโครงสร้าง ฮาร์ดแวร์ และการขนส่ง เนื่องจากไดรฟ์คงที่ 0.0975 ปอนด์/นิ้ว 3 เดียวกันทั้งสามขับเคลื่อน

ประเภทค่าระวาง: ผู้ให้บริการขนส่ง LTL จะให้คะแนนการจัดส่งใหม่เมื่อน้ำหนักจริงข้ามวงเล็บ ดังนั้นข้อผิดพลาดในการประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์สามารถเปลี่ยนใบแจ้งหนี้ได้
อัตราการโหลด: ล้อ ขาปรับระดับ และที่ยึดเหนือศีรษะมีหน่วยเป็นปอนด์ และน้ำหนักตัวเองของเฟรมจะใช้ส่วนหนึ่งของอัตรานั้นก่อนน้ำหนักบรรทุกใดๆ
การโก่งตัว: โครงสร้างที่มีผนังบางช่วยลดน้ำหนัก แต่ลดลงมากกว่าในช่วงความยาวประมาณ 1.5 เมตร ดังนั้นการลดน้ำหนักจึงหยุดเมื่อเริ่มมีความแข็งแกร่ง
เวลาในการตัดเฉือน: ชั่วโมง CNC ชั่งน้ำหนักชิป และบิลเล็ตที่หนักกว่าจะดึงอะลูมิเนียมต่อชิ้นส่วนออกมากขึ้น

ความหนาของผนังเป็นคันโยกที่ใหญ่ที่สุดในหนึ่งซีรี่ส์ ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ขนาด 40x40 เดียว โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ผนัง 1.2 มม. ในเวอร์ชันที่เน้นน้ำหนัก ไปจนถึงผนัง 4.5 มม. ในเวอร์ชันสำหรับงานหนักพิเศษ โดยมีการกระจายน้ำหนักมากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ต่อเมตรสำหรับพื้นที่ติดตั้งภายนอกเดียวกัน ซัพพลายเออร์ เช่น Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. เผยแพร่น้ำหนักต่อเมตรสำหรับตัวแปรทุกตัว ซึ่งเป็นเพียงความหนาแน่นคูณด้วยหน้าตัดที่วัดได้ และคุณสามารถเปรียบเทียบว่าแต่ละซีรีส์แลกเปลี่ยนน้ำหนักกับพิกัดโหลดโดยรวมได้อย่างไร โปรไฟล์การอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมอุตสาหกรรม ช่วง

ตัวอย่างการจัดส่งที่ใช้งานจริง: โปรไฟล์ช่องสี่เหลี่ยมขนาด 30x60 ขนาด 18 เมตร ที่ 1.70 กก./ม. เท่ากับ 30.6 กก. หรือ 67.5 ปอนด์ จากการอัดขึ้นรูปเปลือย การเพิ่มเพลทและตัวยึดที่ระดับ 7 เปอร์เซ็นต์จะทำให้เฟรมมีน้ำหนักใกล้ 72 ปอนด์ ซึ่งทำให้เฟรมมีน้ำหนักต่ำกว่าเกณฑ์ 150 ปอนด์ ซึ่งผู้ให้บริการหลายรายคิดค่าธรรมเนียมการจัดการเพิ่มเติม

กฎง่ายๆ: งบประมาณสำหรับตัวเชื่อมต่อและตัวยึด 6 ถึง 8 ปอนด์สำหรับโปรไฟล์เปลือยทุกๆ 100 ปอนด์ และราคาค่าขนส่งของคุณจะคงอยู่เมื่อสัมผัสกับเครื่องชั่ง

HS-6-3060GB โปรไฟล์อะลูมิเนียมช่องสี่เหลี่ยม 30x60 1.70กก./ม. โปรไฟล์แบบอสมมาตร 30x60 มม. พร้อมช่องสี่เหลี่ยมขนาด 6.5 มม. สำหรับตัวเชื่อมต่อเฉพาะ พิกัดสำหรับเฟรมขนาดกลางและหนัก ชั้นวางติดผนังหนา 2.0 มม. น้ำหนัก 1.70 กก./ม. ส่วนรองรับสายการประกอบ และโครงงานรั้วโรงงาน ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับความหนาแน่นของอะลูมิเนียมในหน่วยปอนด์/นิ้ว3

ความหนาแน่นที่แน่นอนของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ในหน่วยปอนด์/นิ้ว3 เป็นเท่าใด

ค่าที่ยอมรับคือ 0.0975 ปอนด์/นิ้ว3 ที่อุณหภูมิห้อง โดยแปลงจากความหนาแน่นอ้างอิง 2.70 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร หรือ 2,700 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ในการเสนอราคารายวัน 0.098 ปอนด์/in3 คือตัวเลขที่ปัดเศษทั่วไป และอยู่ภายใน 1 เปอร์เซ็นต์ของค่าที่แน่นอน

การอบชุบด้วยความร้อน เช่น การอบอุณหภูมิ T6 จะเปลี่ยนความหนาแน่นของอะลูมิเนียมหรือไม่

ไม่ อุณหภูมิ T4, T5 และ T6 เปลี่ยนแปลงความแข็งแกร่งผ่านโครงสร้างตะกอน และการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นต่ำกว่าครึ่งเปอร์เซ็นต์ การให้ความร้อนแก่โลหะในการให้บริการจะขยายตัวเล็กน้อย ดังนั้นความหนาแน่นจึงลดลงประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ที่ 200 องศาฟาเรนไฮต์ แต่ค่าในเอกสารข้อมูลจะถือว่าอุณหภูมิห้อง

ฉันจะแปลงค่าเอกสารข้อมูลเมตริกเป็น lb/in3 ได้อย่างไร

คูณค่า g/cm3 ด้วย 0.036127 สำหรับ 6063 ที่ 2.69 g/cm3 ที่ให้ 0.097 ปอนด์/in3; สำหรับ 7075 ที่ 2.81 g/cm3 ให้ค่า 0.102 ปอนด์/in3 ถ้าแผ่นข้อมูลแสดงค่า kg/m3 ให้คูณด้วย 0.0000361 แทน

เหตุใดโปรไฟล์ 40x40 สองโปรไฟล์จากซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกันจึงมีน้ำหนักต่างกัน

เรขาคณิต ไม่ใช่โลหะ โลหะผสม 6xxx ทั้งหมดมีค่าอยู่ระหว่าง 0.097 ถึง 0.0975 ปอนด์/นิ้ว3 ดังนั้นน้ำหนักที่แตกต่างกัน 15 เปอร์เซ็นต์ระหว่างโปรไฟล์ 40x40 สองโปรไฟล์จึงมาจากความหนาของผนังและการออกแบบโครงภายใน ให้เปรียบเทียบตัวเลขกิโลกรัม/เมตร หรือปอนด์/ฟุตที่เผยแพร่ไว้เสมอ แทนที่จะถือว่าน้ำหนักเท่ากันที่รอยเท้าเท่ากัน