Densidad del aluminio lb/in3: valores exactos para aluminio puro, aleaciones 6061, 6063 y 7075

Para los compradores norteamericanos, la cifra imperial importa en la práctica diaria: las acerías cotizan por libra, los transportistas cotizan por tramos de peso y los talleres CNC estiman las horas de mecanizado a partir del peso de la palanquilla. Las secciones siguientes cubren los valores exactos de la aleación, las conversiones que vale la pena memorizar y cómo la densidad se convierte en un peso del cuadro que puede presupuestar antes de realizar el pedido.

Densidad del aluminio en lb/in3: los números exactos que utilizan los ingenieros

El aluminio puro tiene una densidad de 0,0975 lb/in3, y las aleaciones comerciales se agrupan en una banda estrecha de aproximadamente 0,096 a 0,102 lb/in3. El valor del metal puro se convierte del valor de referencia internacional de 2,70 g/cm3, que equivale a 168,5 lb/ft3. Una estructura cristalina cúbica centrada en la cara y átomos ligeros hacen del aluminio uno de los metales más ligeros que aún soporta carga estructural.

Dos notas mantienen el número honesto. En primer lugar, la aleación apenas lo mueve: incluso el 7075 rico en zinc a 0,102 lb/in3 se sitúa sólo un 5 por ciento por encima del aluminio puro. En segundo lugar, las designaciones de temple como T5 o T6 cambian la resistencia mediante el tratamiento térmico, no la densidad, por lo que un perfil 6063-T5 y un perfil 6063-T6 de la misma sección transversal pesan lo mismo por metro.

Cómo los elementos de aleación mueven la densidad de 0,096 a 0,102 lb/in3

La aleación cambia la densidad aproximadamente entre un 2 y un 6 por ciento porque cada elemento disuelto lleva una masa atómica diferente. El cobre con 8,96 g/cm3 y el zinc con 7,14 g/cm3 son mucho más pesados ​​que el aluminio y llevan a 2024 y 7075 a la cima de la gama. El magnesio a 1,74 g/cm3 y el silicio a 2,33 g/cm3 son más livianos, razón por la cual los grados 5xxx y 6xxx se ubican en la línea base de metal puro o ligeramente por debajo de ella.

Para estructuras industriales, la fila que importa es 6063 a 0,097 lb/in3, la aleación más utilizada detrás de la mayoría de los sistemas de ranuras en T. Elegir entre 6061 y 6063 afecta el diseño de la pared y el acabado de la superficie mucho más que el peso, una distinción que comparación técnica de la selección de perfiles 6061 y 6063 cubre en profundidad.

Conversión de la densidad del aluminio entre lb/in3, g/cm3 y kg/m3

Para convertir la densidad del aluminio de g/cm3 a lb/in3, multiplique por 0,036127, por lo que 2,70 g/cm3 se convierte en 0,0975 lb/in3. La conversión inversa multiplica lb/in3 por 27,68. Estos factores cubren la mayoría de las verificaciones cruzadas entre hojas de datos métricas de extrusoras asiáticas y cotizaciones imperiales de distribuidores norteamericanos.

1. g/cm3 a lb/in3: multiplica por 0,036127 (2,70 se convierte en 0,0975).
2. lb/in3 a g/cm3: multiplica por 27,68 (0,098 se convierte en 2,71).
3. kg/m3 a lb/ft3: multiplique por 0,0624 (2700 se convierte en 168,5).
4. kg/m a lb/ft: multiplicar por 0,672 (un perfil de 1,70 kg/m se convierte en 1,14 lb/ft).

Calcular el peso del perfil a partir de la densidad: fórmula y ejemplo resuelto

El peso del perfil es igual al volumen multiplicado por la densidad, y las extrusiones de sección transversal constante lo simplifican al área de la sección transversal multiplicada por la longitud multiplicada por 0,0975 lb/in3. Cuando falta una hoja de datos, el dibujo por sí solo es suficiente.

HS-8-3030N3 Perfil de aluminio con ranura en T 3030, pared de 2,0 mm, 1,02 kg/m Este perfil 6063-T5 de alta resistencia se adapta a marcos donde la capacidad de carga es importante a pesar de la baja densidad del aluminio. Sus paredes de 2,0 mm y su ranura en T de 8,2 mm permiten un montaje modular y sin soldaduras para marcos de equipos de automatización y estanterías pesadas. Ver producto →

Aluminio frente a acero: qué significa 0,098 lb/in3 para la relación resistencia-peso

El aluminio tiene aproximadamente un tercio de la densidad del acero, 0,098 frente a 0,284 lb/in3, por lo que un marco de aluminio bien diseñado reduce el peso estructural entre un 40 y un 50 por ciento, incluso después de compensarlo con secciones más gruesas. El titanio a 0,160 y el cobre a 0,321 delimitan la línea de aluminio desde arriba, mientras que sólo el magnesio a 0,063 es más ligero.

HS-8-4040L Perfil de aluminio ligero con ranura en T 4040, 0,90 kg/m Con una pared de 1,5 mm y un peso unitario de 0,90 kg/m, esta extrusión de 40x40 prioriza el ahorro de peso. Se adapta bien a la discusión sobre densidad del artículo y ofrece una opción práctica para particiones de salas blancas, cercas y estaciones de trabajo modulares livianas. Ver producto →

Presupuesto de peso para estructuras con ranura en T: de la hoja de cotización a la clase de carga

Trate el peso impulsado por la densidad como una única línea presupuestaria que cubre la estructura, el hardware y el envío, porque la misma constante de 0,0975 lb/in3 impulsa los tres.

• Clase de carga: los transportistas LTL recalifican un envío cuando el peso real cruza un rango, por lo que un error de estimación del 10 por ciento puede cambiar la factura.
• Clasificaciones de carga: las ruedas, las patas niveladoras y los soportes superiores se clasifican en libras, y el peso propio del marco consume parte de esa clasificación antes de cualquier carga útil.
• Deflexión: los perfiles de paredes delgadas ahorran peso, pero se hunden más en tramos superiores a 1,5 metros, por lo que el ahorro de peso termina donde comienza la rigidez.
• Tiempo de mecanizado: las horas del CNC aumentan con el peso de la viruta, y las palanquillas más pesadas eliminan más aluminio por pieza.

El espesor de la pared es el factor más importante dentro de una serie. En una sola familia de 40x40, las variantes comúnmente van desde paredes de 1,2 mm en versiones de peso optimizado hasta paredes de 4,5 mm en versiones de servicio extra pesado, una distribución de más del 50 por ciento en peso por metro para el mismo espacio exterior. Proveedores como Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. publican el peso por metro de cada variante, que es simplemente la densidad multiplicada por la sección transversal medida, y se puede comparar cómo cada serie intercambia el peso con la capacidad de carga en todo el mundo. perfiles industriales de extrusión de aluminio rango.

Un ejemplo de envío elaborado: 18 metros de perfil de ranura cuadrada de 30x60 a 1,70 kg/m equivalen a 30,6 kg o 67,5 lb de extrusión desnuda. Al agregar placas y sujetadores al 7 por ciento, el marco pesa cerca de 72 libras, lo que lo mantiene por debajo del umbral de 150 libras, donde muchos transportistas aplican tarifas de manipulación adicionales.

HS-6-3060GB Perfil de aluminio con ranura cuadrada 30x60, 1,70 kg/m Un perfil asimétrico de 30x60 mm con ranuras cuadradas de 6,5 mm para conectores dedicados, apto para marcos medianos y pesados. Su peso de 1,70 kg/m y sus paredes de 2,0 mm son ideales para estantes, soportes para líneas de montaje y proyectos de cercas para talleres. Ver producto →

Preguntas frecuentes sobre la densidad del aluminio en lb/in3

¿Cuál es la densidad exacta del aluminio puro en lb/in3?

El valor aceptado es 0,0975 lb/in3 a temperatura ambiente, convertido a partir de la densidad de referencia de 2,70 g/cm3, o 2700 kg/m3. En las cotizaciones cotidianas, 0,098 lb/in3 es la cifra redondeada común y se mantiene dentro del 1 por ciento del valor exacto.

¿El tratamiento térmico, como el templado T6, cambia la densidad del aluminio?

Los templados No. T4, T5 y T6 alteran la resistencia a través de la estructura del precipitado y el cambio de densidad es inferior al medio por ciento. Calentar el metal en servicio lo expande ligeramente, por lo que la densidad cae aproximadamente un 1 por ciento a 200 grados Fahrenheit, pero los valores de la hoja de datos suponen temperatura ambiente.

¿Cómo convierto el valor de una hoja de datos métrica a lb/in3?

Multiplica cualquier cifra de g/cm3 por 0,036127. Para 6063 a 2,69 g/cm3, eso da 0,097 lb/in3; para 7075 a 2,81 g/cm3 da 0,102 lb/in3. Si la hoja de datos indica kg/m3, multiplíquelo por 0,0000361.

¿Por qué dos perfiles de 40x40 de diferentes proveedores pesan cantidades diferentes?

Geometría, no el metal. Todas las aleaciones 6xxx caen entre 0,097 y 0,0975 lb/in3, por lo que una diferencia de peso del 15 por ciento entre dos perfiles de 40x40 proviene del espesor de la pared y el diseño de las nervaduras interiores. Compare siempre la cifra publicada en kg/m o lb/ft en lugar de asumir el mismo peso en el mismo espacio.