Đối với người mua ở Bắc Mỹ, con số đế quốc rất quan trọng trong thực tế hàng ngày: báo giá của các nhà máy theo bảng Anh, giá của hãng vận tải hàng hóa theo khung trọng lượng và các cửa hàng CNC ước tính số giờ gia công từ trọng lượng phôi thép. Các phần bên dưới bao gồm các giá trị chính xác của hợp kim, các chuyển đổi đáng ghi nhớ và cách mật độ chuyển thành trọng lượng khung mà bạn có thể dự trù trước khi đặt hàng.
Nhôm nguyên chất có mật độ 0,0975 lb/in3 và các hợp kim thương mại tập hợp thành một dải hẹp từ khoảng 0,096 đến 0,102 lb/in3. Giá trị kim loại nguyên chất chuyển đổi từ 2,70 g/cm3 được tham chiếu quốc tế, tương đương 168,5 lb/ft3. Cấu trúc tinh thể lập phương tập trung vào mặt và các nguyên tử nhẹ làm cho nhôm trở thành một trong những kim loại nhẹ nhất vẫn chịu được tải trọng cấu trúc.
Mật độ là khối lượng của vật liệu trên một đơn vị thể tích. Đối với nhôm, các kỹ sư báo giá 0,0975 lb/in3 đối với kim loại nguyên chất và áp dụng hiệu chỉnh hợp kim nhỏ khoảng cộng hoặc trừ 3% tùy theo loại.
Hai ghi chú giữ cho con số trung thực. Đầu tiên, hợp kim hầu như không làm nó di chuyển: ngay cả 7075 giàu kẽm ở mức 0,102 lb/in3 cũng chỉ cao hơn nhôm nguyên chất khoảng 5%. Thứ hai, các ký hiệu nhiệt độ như T5 hoặc T6 thay đổi cường độ thông qua xử lý nhiệt chứ không phải mật độ, do đó, biên dạng 6063-T5 và biên dạng 6063-T6 có cùng mặt cắt ngang có trọng lượng như nhau trên mỗi mét.
Hợp kim hóa làm thay đổi mật độ khoảng 2 đến 6 phần trăm vì mỗi nguyên tố hòa tan mang một khối lượng nguyên tử khác nhau. Đồng ở mức 8,96 g/cm3 và kẽm ở mức 7,14 g/cm3 nặng hơn nhiều so với nhôm và đẩy 2024 và 7075 lên đầu phạm vi. Magiê ở mức 1,74 g/cm3 và silicon ở mức 2,33 g/cm3 nhẹ hơn, đó là lý do tại sao cấp 5xxx và 6xxx nằm ở hoặc thấp hơn một chút so với đường cơ sở của kim loại nguyên chất.
| hợp kim | Mật độ (g/cm3) | Mật độ (lb/in3) | Mật độ (lb/ft3) | sử dụng điển hình |
| 1100 | 2.71 | 0.098 | 169.2 | Tấm chung và thiết bị hóa học |
| 2024 | 2.78 | 0.100 | 173.6 | Cấu trúc máy bay và đinh tán |
| 3003 | 2.73 | 0.099 | 170.4 | Ống dẫn HVAC và chế tạo chung |
| 5052 | 2.68 | 0.097 | 167.3 | Môi trường biển và dễ bị ăn mòn |
| 6061 | 2.70 | 0.0975 | 168.5 | Tấm kết cấu và các bộ phận gia công |
| 6063 | 2.69 | 0.097 | 167.9 | Cấu hình khe chữ T và ép đùn kiến trúc |
| 7075 | 2.81 | 0.102 | 175.4 | Các thành phần hàng không vũ trụ có độ bền cao |
Đối với khung công nghiệp, hàng quan trọng là 6063 ở mức 0,097 lb/in3, hợp kim đặc trưng đằng sau hầu hết các hệ thống khe chữ T. Việc lựa chọn giữa 6061 và 6063 ảnh hưởng đến thiết kế tường và độ hoàn thiện bề mặt nhiều hơn trọng lượng, một điểm khác biệt ở đây so sánh kỹ thuật lựa chọn hồ sơ 6061 và 6063 bao trùm một cách sâu sắc.
Bài học thực tế: vì mục đích trích dẫn, 0,0975 lb/in3 là chính xác trong phạm vi 3 phần trăm cho mỗi cấu hình chuỗi 6xxx. Chỉ khi một thiết kế kết hợp với các phụ kiện gia công 7075 hoặc tấm 5052 thì giá trị dành riêng cho hợp kim mới thay thế đường cơ sở.
Để chuyển đổi mật độ nhôm từ g/cm3 sang lb/in3, hãy nhân với 0,036127, do đó 2,70 g/cm3 trở thành 0,0975 lb/in3. Chuyển đổi ngược lại nhân lb/in3 với 27,68. Những yếu tố này bao gồm hầu hết các hoạt động kiểm tra chéo giữa bảng dữ liệu hệ mét từ các nhà máy ép đùn Châu Á và báo giá theo hệ thống Anh từ các nhà phân phối Bắc Mỹ.
Tham khảo chính: 2,70 g/cm3 = 2.700 kg/m3 = 168,5 lb/ft3 = 0,0975 lb/in3. Hãy giữ chuỗi này trên tường của cửa hàng và mọi bảng dữ liệu trong bất kỳ hệ thống đơn vị nào đều có thể được xác minh trong vài giây.
Trọng lượng hồ sơ bằng thể tích nhân với mật độ và việc ép đùn mặt cắt ngang không đổi đơn giản hóa điều đó thành diện tích mặt cắt ngang nhân với chiều dài nhân với 0,0975 lb/in3. Khi thiếu datasheet thì chỉ cần hình vẽ là đủ.
Công thức trường: trọng lượng tính bằng kg trên mét = diện tích mặt cắt tính bằng mm2 x 2,70 / 1.000. Cấu hình 40x40 với nhôm nguyên khối khoảng 460 mm2 có trọng lượng khoảng 1,24 kg/m, hoặc 0,83 lb/ft, trước khi mở danh mục.
Các nhà sản xuất máy đùn uy tín công bố trọng lượng trên mét, được tính trực tiếp từ mật độ và mặt cắt ngang. Cấu hình 3030 có độ ổn định cao như HS83030N3 liệt kê 1,02 kg/m, vốn đã chứa giả định 2,70 g/cm3.
Nhân kg/m với 2,2046 để có lb/m, sau đó chia cho 3,281 để có lb/ft. Cấu hình 1,02 kg/m tính ra 0,685 lb/ft.
Một khung sử dụng 24 mét của cấu hình này mang 24 x 1,02 = 24,5 kg, tức là 54 lb ép đùn trần.
Các đầu nối góc, ốc vít và chân cân bằng thường tăng thêm 5 đến 8 phần trăm, khiến khung nặng khoảng 58 lb trước khi đóng gói.
HS-8-3030N3 3030 Nhôm định hình T-Slot, Tường 2.0mm, 1.02kg/m Cấu hình 6063-T5 cường độ cao này phù hợp với các khung có khả năng chịu tải quan trọng mặc dù mật độ nhôm thấp. Thành 2,0mm và khe chữ T 8,2mm cho phép lắp ráp theo mô-đun, không cần hàn cho khung thiết bị tự động hóa và giá đỡ nặng. Xem sản phẩm → Nhôm có mật độ bằng khoảng một phần ba thép, 0,098 so với 0,284 lb/in3, do đó, khung nhôm được thiết kế tốt giúp giảm trọng lượng kết cấu từ 40 đến 50% ngay cả sau khi bù bằng các phần dày hơn. Titan ở mức 0,160 và đồng ở mức 0,321 tạo khung cho dòng nhôm từ phía trên, trong khi chỉ có magiê ở mức 0,063 là nhẹ hơn.
HS-8-4040L Cấu hình nhôm T-Slot 4040 nhẹ, 0,90kg/m Với thành dày 1,5mm và trọng lượng đơn vị 0,90kg/m, sản phẩm ép đùn 40x40 này ưu tiên tiết kiệm trọng lượng. Nó rất phù hợp với cuộc thảo luận về mật độ của bài viết, cung cấp một lựa chọn thiết thực cho vách ngăn phòng sạch, hàng rào và các trạm làm việc mô-đun nhẹ. Xem sản phẩm → Hãy coi trọng lượng do mật độ điều khiển như một dòng ngân sách duy nhất bao gồm cấu trúc, phần cứng và vận chuyển vì cùng một hằng số 0,0975 lb/in3 điều khiển cả ba.
Độ dày của tường là đòn bẩy lớn nhất trong một loạt sản phẩm. Trên một dòng 40x40, các biến thể thường chạy từ tường 1,2 mm trên các phiên bản được tối ưu hóa về trọng lượng đến tường 4,5 mm trên các phiên bản siêu nặng, chênh lệch hơn 50% trọng lượng trên mét cho cùng một diện tích bên ngoài. Các nhà cung cấp như Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. công bố trọng lượng trên mỗi mét cho mọi biến thể, đơn giản là mật độ nhân với mặt cắt đo được và bạn có thể so sánh cách mỗi chuỗi giao dịch trọng lượng với xếp hạng tải trọng trên toàn bộ sản phẩm. hồ sơ đùn nhôm công nghiệp phạm vi.
Một ví dụ vận chuyển đã được thực hiện: 18 mét mặt cắt hình vuông 30x60 ở tốc độ 1,70 kg/m tương ứng với 30,6 kg hoặc 67,5 lb, ép đùn trần. Việc thêm các tấm và ốc vít ở mức 7 phần trăm sẽ khiến khung có trọng lượng gần 72 lb, giúp giữ khung ở dưới ngưỡng 150 lb mà nhiều hãng vận chuyển áp dụng phí xử lý bổ sung.
HS-6-3060GB Nhôm định hình có khe vuông 30x60, 1,70kg/m Cấu hình 30x60mm không đối xứng với các khe vuông 6,5mm dành cho các đầu nối chuyên dụng, dành cho khung hình vừa và nặng. Trọng lượng 1,70kg/m và tường dày 2,0mm phù hợp với kệ, giá đỡ dây chuyền lắp ráp và các dự án làm hàng rào nhà xưởng. Xem sản phẩm → Giá trị được chấp nhận là 0,0975 lb/in3 ở nhiệt độ phòng, được chuyển đổi từ mật độ tham chiếu là 2,70 g/cm3, hay 2.700 kg/m3. Trong báo giá hàng ngày, 0,098 lb/in3 là con số được làm tròn phổ biến và nằm trong khoảng 1% giá trị chính xác.
Số nhiệt độ T4, T5 và T6 thay đổi cường độ thông qua cấu trúc kết tủa và sự thay đổi mật độ dưới nửa phần trăm. Việc nung nóng kim loại trong quá trình sử dụng sẽ làm nó nở ra một chút, do đó mật độ giảm khoảng 1 phần trăm ở 200 độ F, nhưng các giá trị trong bảng dữ liệu giả định ở nhiệt độ phòng.
Nhân bất kỳ số g/cm3 nào với 0,036127. Đối với 6063 ở mức 2,69 g/cm3 mang lại 0,097 lb/in3; đối với 7075 ở mức 2,81 g/cm3, nó cho 0,102 lb/in3. Nếu bảng dữ liệu liệt kê kg/m3, thay vào đó hãy nhân với 0,0000361.
Hình học, không phải kim loại. Tất cả các hợp kim 6xxx đều nằm trong khoảng từ 0,097 đến 0,0975 lb/in3, do đó, chênh lệch trọng lượng 15% giữa hai cấu hình 40x40 xuất phát từ độ dày thành và thiết kế gân bên trong. Luôn so sánh số kg/m hoặc lb/ft được công bố thay vì giả định trọng lượng bằng nhau ở cùng diện tích.