كثافة الألومنيوم lb/in3: القيم الدقيقة لسبائك الألومنيوم النقي 6061 و6063 و7075

مهندس المشتريات الذي يطلب أربعين قطعة من مقاطع T-slot بطول 6 أمتار دون التحقق من كثافة الألومنيوم بـ lb/in3 عادة ما يكتشف ذلك عند رصيف التحميل، عندما تزن البليت أكثر بكثير من السعر المتوقع وتتغير فئة الشحن على الفور. الرقم الذي يمنع ذلك صغير وثابت: الألومنيوم النقي له كثافة 0.0975 رطل/بوصة3، أي ما يعادل 2.70 جم/سم3 أو 2700 كجم/م3 في درجة حرارة الغرفة. كل وزن لكل متر في ورقة بيانات الملف الشخصي، وكل تقدير للشحن، وكل حساب للحمل يعود إلى هذا الثابت وإلى هندسة المقطع العرضي للبثق.

0.0975 رطل/في3 ألومنيوم نقي

2.70 القيمة المرجعية جم/سم3

168.5 رطل/قدم3 يعادل

2700 كجم/م3 قيمة النظام الدولي

بالنسبة للمشترين من أمريكا الشمالية، فإن الرقم الإمبراطوري مهم في الممارسة اليومية: تحدد المطاحن بالجنيه، وسعر شركات الشحن حسب أقواس الوزن، وتقدر محلات CNC ساعات المعالجة من وزن القضبان. تغطي الأقسام أدناه قيم السبائك الدقيقة، والتحويلات التي تستحق الحفظ، وكيف تتحول الكثافة إلى وزن إطار يمكنك تحديد ميزانيته قبل الطلب.

كثافة الألومنيوم بالرطل/بوصة3: الأرقام الدقيقة التي يستخدمها المهندسون

تبلغ كثافة الألومنيوم النقي 0.0975 رطل/بوصة3، وتتجمع السبائك التجارية في نطاق ضيق من 0.096 إلى 0.102 رطل/بوصة تقريبًا. تتحول قيمة المعدن النقي من القيمة المرجعية الدولية 2.70 جم/سم3، والتي تساوي 168.5 رطل/قدم3. إن البنية البلورية المكعبة المتمحورة حول الوجه والذرات الخفيفة تجعل الألومنيوم واحدًا من أخف المعادن التي لا تزال تحمل حملًا هيكليًا.

التعريف الأساسي

الكثافة هي كتلة المادة لكل وحدة حجم. بالنسبة للألمنيوم، يحدد المهندسون 0.0975 رطل/بوصة3 للمعدن النقي ويطبقون تصحيحًا صغيرًا للسبائك بنسبة زائد أو ناقص 3 بالمائة تقريبًا اعتمادًا على الدرجة.

ملاحظتان تحافظان على الرقم صادقًا. أولاً، بالكاد تحركها صناعة السبائك: فحتى 7075 الغني بالزنك بوزن 0.102 رطل/بوصة3 يتفوق بنسبة 5 بالمائة فقط على الألومنيوم النقي. ثانيًا، تغير تسميات المزاج مثل T5 أو T6 القوة من خلال المعالجة الحرارية، وليس الكثافة، لذا فإن المظهر الجانبي 6063-T5 والشكل الجانبي 6063-T6 لنفس المقطع العرضي يزنان نفس الوزن لكل متر.

كيف تحرك عناصر صناعة السبائك الكثافة من 0.096 إلى 0.102 رطل/بوصة3

تؤدي صناعة السبائك إلى تغير الكثافة بنسبة 2 إلى 6 بالمائة تقريبًا لأن كل عنصر مذاب يحمل كتلة ذرية مختلفة. النحاس عند 8.96 جم / سم 3 والزنك عند 7.14 جم / سم 3 أثقل بكثير من الألومنيوم ويدفعان 2024 و 7075 إلى قمة النطاق. يعتبر المغنيسيوم عند 1.74 جم/سم3 والسيليكون عند 2.33 جم/سم3 أخف، ولهذا السبب تقع درجات 5xxx و6xxx عند خط الأساس للمعدن النقي أو أقل منه بقليل.

كثافة سبائك الألومنيوم الشائعة معبر عنها بالجرام/سم3، والرطل/بوصة3، والرطل/قدم3
سبيكة	الكثافة (جم/سم3)	الكثافة (رطل/بوصة3)	الكثافة (رطل/قدم3)	الاستخدام النموذجي
1100	2.71	0.098	169.2	الصفائح العامة والمعدات الكيميائية
2024	2.78	0.100	173.6	هياكل الطائرات والمسامير
3003	2.73	0.099	170.4	أنابيب التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والتصنيع العام
5052	2.68	0.097	167.3	البيئات البحرية والمعرضة للتآكل
6061	2.70	0.0975	168.5	اللوحات الهيكلية والأجزاء الآلية
6063	2.69	0.097	167.9	ملامح فتحة T والبثق المعماري
7075	2.81	0.102	175.4	مكونات فضائية عالية القوة

بالنسبة للإطارات الصناعية، فإن الصف المهم هو 6063 عند 0.097 رطل/بوصة3، وهي سبيكة العمود الفقري وراء معظم أنظمة الفتحات T. يؤثر الاختيار بين 6061 و6063 على تصميم الجدار وتشطيب السطح أكثر بكثير من الوزن، وهو ما يميز هذا المقارنة الفنية لاختيار الملف الشخصي 6061 و6063 يغطي في العمق.

الوجبات العملية: لأغراض عرض الأسعار، تكون نسبة 0.0975 رطل/بوصة3 دقيقة في حدود 3 بالمائة لكل ملف تعريف من سلسلة 6xxx. فقط عندما يتم مزج التصميم مع 7075 تركيبات آلية أو 5052 ورقة، يجب أن تحل القيمة الخاصة بالسبائك محل خط الأساس.

تحويل كثافة الألومنيوم بين رطل/بوصة3، جم/سم3، كجم/م3

لتحويل كثافة الألومنيوم من جم/سم3 إلى رطل/بوصة3، اضرب في 0.036127، وبالتالي تصبح 2.70 جم/سم3 0.0975 رطل/بوصة3. يتم ضرب التحويل العكسي lb/in3 بمقدار 27.68. تغطي هذه العوامل معظم عمليات الفحص المتبادل بين أوراق البيانات المترية من شركات البثق الآسيوية وعروض الأسعار الإمبراطورية من الموزعين في أمريكا الشمالية.

جم/سم3 إلى رطل/بوصة3: اضرب في 0.036127 (2.70 يصبح 0.0975).
من رطل/بوصة3 إلى جم/سم3: اضرب في 27.68 (0.098 يصبح 2.71).
كجم/م3 إلى رطل/قدم3: اضرب في 0.0624 (2700 يصبح 168.5).
كجم/م إلى رطل/قدم: اضرب في 0.672 (يصبح الملف الجانبي 1.70 كجم/م 1.14 رطل/قدم).

المرجع الرئيسي: 2.70 جم/سم3 = 2700 كجم/م3 = 168.5 رطل/قدم3 = 0.0975 رطل/بوصة3. احتفظ بهذه السلسلة على جدار المتجر ويمكن التحقق من أي ورقة بيانات في أي نظام وحدة في ثوانٍ.

حساب وزن الملف من الكثافة: الصيغة والمثال العملي

يساوي وزن الملف الشخصي الحجم مضروبًا في الكثافة، كما تعمل عمليات سحب المقطع العرضي الثابتة على تبسيط ذلك إلى مساحة المقطع العرضي مضروبة في الطول مضروبًا في 0.0975 رطل/بوصة3. عندما تكون ورقة البيانات مفقودة، فإن الرسم وحده يكفي.

F

صيغة الحقل: الوزن بالكيلو جرام لكل متر = مساحة المقطع العرضي بالملم2 × 2.70 / 1000. يعمل المظهر الجانبي مقاس 40 × 40 مع ما يقرب من 460 مم 2 من الألومنيوم الصلب على حوالي 1.24 كجم/م، أو 0.83 رطل/قدم، قبل فتح الكتالوج.

ابدأ من قيمة الكتالوج

تقوم شركات البثق ذات السمعة الطيبة بنشر الوزن لكل متر، ويتم حسابه مباشرة من الكثافة والمقطع العرضي. يسرد ملف 3030 عالي الثبات مثل HS83030N3 1.02 كجم/م3، والذي يحتوي بالفعل على افتراض 2.70 جم/سم3.

قم بالتحويل إلى الوحدة التي يستخدمها عرض أسعار الشحن الخاص بك

اضرب كجم/م في 2.2046 رطل/م، ثم اقسم على 3.281 رطل/قدم. يعمل الملف الشخصي 1.02 كجم / م على 0.685 رطل / قدم.

اضرب بطول الجري

يحمل الإطار الذي يستخدم 24 مترًا من هذا الملف 24 × 1.02 = 24.5 كجم، وهو ما يعادل 54 رطلاً من البثق العاري.

أضف بدل الأجهزة

عادةً ما تضيف الموصلات الزاوية والمثبتات وأقدام التسوية ما بين 5 إلى 8 بالمائة، مما يجعل الإطار يصل إلى 58 رطلاً تقريبًا قبل التعبئة.

HS-8-3030N3 3030 مقطع ألومنيوم بفتحة T، جدار 2.0 مم، 1.02 كجم/م يناسب هذا المظهر الجانبي 6063-T5 عالي القوة الإطارات التي تكون فيها سعة التحميل مهمة على الرغم من كثافة الألومنيوم المنخفضة. تسمح جدرانها مقاس 2.0 مم وفتحة T مقاس 8.2 مم بتجميع وحدات خالية من اللحام لإطارات معدات التشغيل الآلي والأرفف الثقيلة. عرض المنتج →

الألومنيوم مقابل الفولاذ: ماذا يعني 0.098 رطل/بوصة3 للقوة بالنسبة للوزن

تبلغ كثافة الألومنيوم حوالي ثلث كثافة الفولاذ، 0.098 مقابل 0.284 رطل/بوصة3، لذا فإن إطار الألومنيوم المصمم جيدًا يخفض الوزن الهيكلي بنسبة 40 إلى 50 بالمائة حتى بعد التعويض بأجزاء أكثر سمكًا. التيتانيوم عند 0.160 والنحاس عند 0.321 يقوسان خط الألمنيوم من الأعلى، في حين أن المغنيسيوم فقط عند 0.063 هو الأخف وزنًا.

كثافة المعادن الإنشائية بالرطل/بوصة3

المغنيسيوم

0.063

الألومنيوم 6063

0.097

التيتانيوم

0.160

الصلب

0.284

النحاس

0.321

قيم درجة حرارة الغرفة للدرجات الهيكلية المشتركة، مقربة إلى ثلاثة أرقام عشرية

إطار من الألومنيوم على شكل حرف T

حوالي 65 بالمائة أخف لكل وحدة حجم من الفولاذ
طبقة الأكسيد الطبيعي تزيل الطلاء ومقاومة الصدأ
يتم ربط البراغي معًا من التشكيلات القياسية بدون لحام
يناسب الحراس ومحطات العمل والتخطيطات التي تتغير كثيرًا

إطار فولاذي ملحوم

ما يقرب من 2.9 مرة أكثر كثافة عند 0.284 رطل/بوصة3
معامل أعلى لفترات طويلة جدًا غير مدعومة
انخفاض التكلفة لكل رطل من المواد الخام
يتطلب اللحام والطحن والطلاء عند كل مراجعة

القوة المحددة، وليس الكثافة وحدها، تسوي الحجة: يوفر 7075-T6 قوة إنتاج تقترب من 73000 رطل لكل بوصة مربعة عند 0.102 رطل/بوصة3 فقط، وهي نسبة من الفولاذ نادرًا ما تتطابق مع أحجام الأقسام المماثلة.

HS-8-4040L هيكل ألومنيوم خفيف الوزن 4040 بفتحة T، 0.90 كجم/م مع جدار 1.5 مم ووزن وحدة يبلغ 0.90 كجم/م2، يعطي هذا البثق مقاس 40 × 40 الأولوية لتوفير الوزن. إنه يناسب مناقشة كثافة المقالة بشكل جيد، ويقدم خيارًا عمليًا لأقسام غرف الأبحاث، والأسوار، ومحطات العمل المعيارية خفيفة الوزن. عرض المنتج →

موازنة الوزن لتأطير فتحة T: من ورقة الأسعار إلى فئة الشحن

تعامل مع الوزن المعتمد على الكثافة كخط ميزانية واحد يغطي الهيكل والأجهزة والشحن، لأن نفس الثابت البالغ 0.0975 رطل/بوصة3 يحرك الثلاثة جميعًا.

فئة الشحن: تقوم شركات النقل LTL بإعادة تقييم الشحنة عندما يتجاوز الوزن الفعلي شريحة، لذلك يمكن أن يؤدي وجود خطأ في التقدير بنسبة 10 بالمائة إلى تغيير الفاتورة.
تقييمات الحمل: يتم تصنيف العجلات وأقدام التسوية والحوامل العلوية بالجنيه، ويستهلك الوزن الذاتي للإطار جزءًا من هذا التصنيف قبل أي حمولة.
الانحراف: المقاطع ذات الجدران الرقيقة توفر الوزن ولكنها تنخفض أكثر على مسافات تتجاوز حوالي 1.5 متر، لذلك يتوقف التوفير في الوزن حيث تبدأ الصلابة.
وقت التصنيع: مقياس ساعات CNC مع وزن الرقاقة، والقضبان الأثقل تزيل المزيد من الألومنيوم لكل جزء.

سمك الجدار هو أكبر رافعة داخل سلسلة واحدة. عبر عائلة واحدة مقاس 40 × 40، تتراوح المتغيرات عادة من جدران 1.2 ملم في الإصدارات ذات الوزن الأمثل إلى جدران 4.5 ملم في الإصدارات شديدة التحمل، مع انتشار يزيد عن 50 بالمائة من الوزن لكل متر لنفس المساحة الخارجية. ينشر الموردون مثل شركة Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. الوزن لكل متر لكل متغير، وهو ببساطة الكثافة مضروبة في المقطع العرضي المقاس، ويمكنك مقارنة كيفية تداول كل سلسلة للوزن مقابل تصنيف الحمل عبر النطاق الكامل لمحات بثق الألومنيوم الصناعية النطاق.

مثال شحن عملي: 18 مترًا من مقطع جانبي بفتحة مربعة 30 × 60 عند 1.70 كجم/م يصل إلى 30.6 كجم، أو 67.5 رطل، من البثق المجرد. تؤدي إضافة اللوحات والمثبتات بنسبة 7 بالمائة إلى وصول الإطار إلى ما يقرب من 72 رطلاً، مما يبقيه تحت عتبة 150 رطلاً حيث تطبق العديد من شركات النقل رسوم معالجة إضافية.

القاعدة الأساسية: تتراوح الميزانية من 6 إلى 8 رطل من الموصلات والمثبتات لكل 100 رطل من الملف الشخصي العاري، وسيظل عرض أسعار الشحن الخاص بك على اتصال بالميزان.

HS-6-3060GB 30x60 فتحة مربعة من الألومنيوم، 1.70 كجم/م شكل غير متماثل مقاس 30 × 60 مم مع فتحات مربعة مقاس 6.5 مم للموصلات المخصصة، مُصنف للإطارات المتوسطة والثقيلة. وزنها 1.70 كجم/م2 وجدرانها 2.0 مم تناسب الأرفف، ودعامات خط التجميع، ومشاريع سياج الورش. عرض المنتج →

أسئلة متكررة حول كثافة الألومنيوم بالرطل/بوصة3

ما هي الكثافة الدقيقة للألمنيوم النقي بوحدة lb/in3؟

القيمة المقبولة هي 0.0975 رطل/بوصة3 في درجة حرارة الغرفة، محولة من الكثافة المرجعية البالغة 2.70 جم/سم3، أو 2700 كجم/م3. في الاقتباس اليومي، 0.098 رطل/بوصة3 هو الرقم المقرب الشائع ويظل ضمن 1 بالمائة من القيمة الدقيقة.

هل المعالجة الحرارية مثل درجة الحرارة T6 تغير كثافة الألومنيوم؟

رقم: تغير المزاجات T4 وT5 وT6 القوة من خلال البنية الراسبة، ويكون تحول الكثافة أقل من نصف بالمائة. يؤدي تسخين المعدن أثناء الخدمة إلى توسيعه قليلاً، وبالتالي تنخفض الكثافة بنسبة 1 بالمائة تقريبًا عند 200 درجة فهرنهايت، لكن قيم ورقة البيانات تفترض درجة حرارة الغرفة.

كيف يمكنني تحويل قيمة ورقة بيانات مترية إلى lb/in3؟

اضرب أي رقم جم/سم3 في 0.036127. بالنسبة إلى 6063 عند 2.69 جم/سم3 يعطي 0.097 رطل/بوصة3؛ بالنسبة لـ 7075 عند 2.81 جم/سم3 فإنه يعطي 0.102 رطل/بوصة3. إذا كانت ورقة البيانات تتضمن كجم/م3، فاضرب في 0.0000361 بدلاً من ذلك.

لماذا يزن ملفان جانبيان مقاس 40x40 من موردين مختلفين كميات مختلفة؟

الهندسة، وليس المعدن. يتراوح وزن جميع سبائك 6xxx بين 0.097 و0.0975 رطل/بوصة3، لذا فإن فرق الوزن بنسبة 15 بالمائة بين مقطعين مقاس 40 × 40 يأتي من سمك الجدار وتصميم الضلع الداخلي. قم دائمًا بمقارنة الرقم المنشور بالكيلوجرام/م أو الرطل/القدم بدلاً من افتراض وزن متساوٍ بمساحة متساوية.