알루미늄 중량 계산 공식 - 예제가있는 쉬운 가이드

1. 소개

알류미늄 강도 대 강체 비율 덕분에 세계에서 가장 널리 사용되는 엔지니어링 자료 중 하나입니다., 내식성, 및 성형성.

아직, 무게 추정의 사소한 오류조차도 생산 일정을 탈선시킬 수 있습니다., 운송 비용을 팽창시킵니다, 구조적 계산을 손상시킵니다.

이 가이드에서는, 우리는 알루미늄 밀도의 기초를 탐구 할 것입니다, 표준 계산 공식, 실제 사례, 그리고 일반적인 함정, 알루미늄 중량을 안정적으로 추정하기위한 지식을 장비.

2. 알루미늄의 기초와 밀도

알루미늄의 주요 물리적 특성은 체중 계산을 뒷받침합니다:

• 밀도 (아르 자형): 기준 2.70 g/cm3 (또는 2,700 kg/m3).
• 녹는점: ~ 660 ° C - 무게에 해당하지만 처리에 중요합니다.
• 일반적인 합금: 6061- T6, 7075- T6 (약간의 밀도 변화 ± 1–2%).

합금 요소 (예를 들어, 마그네슘, 규소) 그리고 주조 또는 압출로 인한 다공성 ± 0.05 g/cm³, 따라서 항상 특정 합금의 데이터 시트를 확인하십시오.

3. 알루미늄 중량 계산을위한 표준 공식

알루미늄 구성 요소의 무게를 정확하게 계산하는 것은 기본 수학적 원리를 이해하는 것으로 시작됩니다..

설계 최적화 여부, 조달 계획, 또는 구조 분석, 일관되고 신뢰할 수있는 공식을 갖는 것은 적절한 양의 재료가 사용되도록합니다., 폐기물과 비용을 최소화합니다.

일반적인 공식

핵심, 모든 알루미늄 물체의 무게는 기본 질량 공식을 사용하여 결정됩니다.:

무게 (kg)= 볼륨 (m³)× 밀도 (kg/m3)

• 알루미늄의 밀도 일반적으로 2,700 kg/m3 (또는 2.70 g/cm3) 순수한 등급의 경우, 합금에 따라 약간 달라질 수 있습니다.
• 용량 구성 요소의 모양과 치수에 따라 계산됩니다..

단위 일관성이 중요합니다:
일반적인 오류의 원인은 일관되지 않은 단위입니다.

예를 들어, 볼륨 계산에서 미터 대신 밀리미터를 사용하면 1,000,000. SI 단위로 계산할 때 항상 치수를 미터로 변환합니다..

길이 단위	미터로 변환
mm	÷ 1,000
센티미터	÷ 100
신장	× 0.0254

일반적인 알루미늄 중량 계산 공식

일반적인 모양에 대한 계산을 단순화합니다, 엔지니어는 종종 부피와 밀도를 통합하는 사전 유래 공식을 사용합니다..

다음은 업계에서 널리 사용되는 표준 공식입니다, 각각 알루미늄의 평균 밀도를 기반으로합니다 2,700 kg/m3.

모양	공식	단위
알루미늄 바 / 그릇	W = 0.00271 × T × W × L.	mm × mm × mm
알루미늄로드 (둥근 고체)	W = 0.00220 × D^2 × L.	mm × mm × mm
사각형 알루미늄로드	W = 0.00280 × a^2 × L.	mm × mm × mm
알루미늄 튜브 (구멍)	W = 0.00879 × T ×(d −t)× L	mm × mm × mm
패턴 플레이트	wperm² = 2.96 × t	mm (두께)

열쇠:

• 티 = 두께, 여 = 너비, 엘 = 길이
• 디 = 외경, 티 = 벽 두께
• 에이 = 정사각형 섹션의 측면 너비

각 계수 (예를 들어, 0.00271, 0.00220) MM³를 M³로 변환하고 재료의 밀도를 곱한 결과 (2,700 kg/m3), 킬로그램에서 정확한 무게를 제공합니다.

단계별 계산 예제

예 1: 평평한 알루미늄 플레이트

플레이트 측정 4 두께 mm, 1,000 mm 너비, 그리고 2,000 mm 길이:

W = 0.00271 × 4 × 1000 × 2000 = 21.68kg

예 2: 단단한 둥근 막대

직경 = 50 mm, 길이 = 1,000 mm:

W = 0.00220 × 50^2 × 1000 = 5,500g = 5.5kg

예 3: 중공 알루미늄 튜브

외경 = 60 mm, 벽 두께 = 5 mm, 길이 = 1,200 mm:

W = 0.00879 × 5 ×(60-5)x 1200 = 2,926.2ger2.93kg

이러한 예는 추정을 단순화 할뿐만 아니라 인용을위한 신뢰할 수있는 벤치 마크 역할을합니다., 해운, 가공 프로세스.

4. 공차, 스크랩 요인, 실제 전 세계 조정

생산 환경에서, 설명:

• 물질 내성: ± 0.2 mm 두께 변화는 최대 ± 2% 무게 오차를 추가합니다..
• 스크랩 계수: 가공 및 취급 손실을위한 5-10% 추가 재료를 포함하십시오.
• 다공성 & 코팅: 캐스트 부품은 공극에 ~ 1% 밀도를 잃을 수 있습니다; 양극화는 ~ 0.02 kg/m²를 추가합니다.

따라서, 안전 마진을 추가하십시오 - 종종 +7%- 주문하기 전에 원시 계산.

5. 일반적인 실수와 피하는 방법

1. 단위 불일치: mm³를 m³로 변환하는 데 오류가 잘못 곱합니다 1 000³.
2. 중공 섹션을 무시합니다: 내 직경을 빼지 않으면 30-50%의 과대 평가가 발생합니다.
3. 합금 분산을 간과합니다: 가정합니다 2.70 모든 합금의 경우 g/cm³는 결과를 1-2%로 비뚤어 질 수 있습니다..
4. 스크랩 팩터를 건너 뛰십시오: 가공 손실을 무시하는 것은 재료 주문을 5-10%만큼 과소 평가합니다..

항상 유닛을 두 배로 체크합니다, 공허 부피를 빼십시오, 다음 표준 막대 길이까지 반올림합니다.

6. 알루미늄 합금의 분류

알루미늄 합금은 놀랍도록 다재다능합니다, 그리고 그들의 분류는 다양한 구성을 반영합니다, 처리 기술, 그들이 지원하는 응용 프로그램.

이러한 분류를 이해하는 것은 특정 엔지니어링에 적합한 자료를 선택하는 데 필수적입니다., 조작, 및 구조적 요구 사항.

다음은 가장 널리 인정되는 분류 방법입니다:

처리 방법을 기반으로합니다

변형 된 알루미늄 합금

이 합금은 플라스틱 변형을 위해 설계되었으며 일반적으로 시트로 형성됩니다., 접시, 압출, 튜브, 롤링과 같은 과정을 통한 용서, 압출, 또는 단조.

변형 된 알루미늄 합금이 분류됩니다:

• 비열 처리 가능한 합금: 주로 차가운 일에 의해 강화됩니다 (예를 들어, 변형 경화). 예: 3XXX 및 5XXX 시리즈.
• 열처리 가능한 합금: 용액 열처리 및 노화를 통해 강도를 얻습니다. 예: 2트리플 엑스, 6트리플 엑스, 및 7xxx 시리즈.

알루미늄 합금을 주조하십시오

주조 알루미늄 합금은 주로 형성을 통해 달성하기 어려운 복잡한 형상을 가진 성분을 생산하는 데 주로 사용됩니다..

이 합금은 일반적으로 단단한 합금에 비해 기계적 강도가 낮지 만 주조에 최적화됩니다.. 여기에는 포함됩니다:

• Al-Si (알루미늄-실리콘): 우수한 캐스팅 성능과 내마모성.
• al-c (알루미늄-코퍼): 고강도이지만 적당한 부식 저항.
• Al-Mg (알루미늄-마그네슘): 좋은 내식성.
• al-Zn (알루미늄-inc): 고강도이지만 부식성이 적습니다.

구성 및 성능 시리즈를 기반으로합니다

알루미늄 협회는 단조 합금을위한 4 자리 지정 시스템과 캐스트 합금을위한 3 자리 시스템을 개발했습니다..

1xxx ~ 7xxx 시리즈는 가장 일반적인 단조 합금 그룹을 나타냅니다.:

특수 합금

표준 시리즈 외에도, 고급 합금 알루미늄-리튬 (알-리) 항공 우주 응용 프로그램을 위해 개발되었습니다, 우수한 강도 대 중량 비율과 강화 된 피로 저항을 제공합니다.

최종 사용 응용 프로그램을 기반으로합니다

알루미늄 합금은 또한 업계 또는 응용 프로그램으로 분류 할 수 있습니다., 부문 간의 전문화가 커지는 것을 반영합니다:

• 건설: 창 프레임, 커튼 벽, 지붕 시스템.
• 운송: 자동차 바디 패널, 기차 객차, 항공기 동체.
• 전기 같은 & 전자제품: 라디에이터, 케이블 시스, 방열판.
• 포장: 음료 캔, 포일, 식품 용기.
• 항공우주 & 방어: 항공기 구조 구성 요소, 로켓 케이싱, 레이더 인클로저.

실제로 다차원 분류

이러한 분류 시스템은 상호 배타적이지 않다는 점에 유의해야합니다.. 예를 들어, 합금과 같은 합금 6061-T6 아래에 떨어집니다:

• 6XXX 시리즈 그 구성에 기초합니다 (al-mg-si),
• 변형 된 알루미늄 합금 처리에 따라,
• 또한 아래에 분류 될 수 있습니다 교통 신청 차량 프레임에서 광범위한 사용으로 인해.

이 다차원 분류는 모든 엔지니어링 작업에 적합한 알루미늄 합금을 선택할 때 유연성과 정밀도를 제공합니다..

7. 결론

정확한 알루미늄 중량 계산은 비용 관리를 뒷받침합니다, 구조적 완전성, 공급 체인 효율성.

활용하여 표준화 된 공식, 회계 실제 요소, 통합 디지털 도구, 엔지니어 및 조달 팀은 재료 사용을 최적화 할 수 있습니다, 낭비를 최소화하다, 꽉 디자인 사양을 충족하십시오.

8. 자주 묻는 질문

1. 알루미늄의 표준 밀도는 얼마입니까??
   일반적으로 2.70 g/cm3, 그러나 합금 별 데이터 시트에는 2.68–2.80 g/cm³가 나열 될 수 있습니다.
2. 알루미늄 둥근 막대의 무게를 계산하는 방법?
   W = 0.00220 × D2 × LW = 사용하십시오 0.00220 \시간 d^2 times lw = 0.00220 × d2 × l (mm에서 d와 l).
3. 다른 알루미늄 합금은 체중 계산에 영향을 미칩니다?
   예 - 피수는 ± 1–2% 다릅니다.; 항상 합금의 기술 데이터 시트를 통해 확인하십시오.
4. 알루미늄 중량에 대한 온라인 계산기가 있습니까??
   많은 존재 - 모양을 지정할 수있는 계산기를 찾으십시오., 치수, 그리고 밀도.
5. CAD 기반 중량 예측은 얼마나 정확한가?
   CAD 도구는 동일한 기하학적 공식을 사용합니다, 정확한 밀도 및 치수를 입력하는 경우 ± 1% 정확도 제공.