Формула ваги металу: сталь, алюміній, нержавійка за профілями
Вага визначає вартість доставки, планування кранів і бюджети на матеріал. Одна формула покриває кожен металевий профіль — потрібна лише густина.
Чому вага на першому місці
Сталь продають на вагу, крани розмічено в тоннах, а вантажівки мають законні межі завантаження — тож перш ніж щось рухатиметься, хтось множить об'єм на густину. Помилка на 30% — це не округлення: це вантажівка, яка не може виїхати з двору, або балка, яку не можна підняти.
Формула
Вага = площа перерізу × довжина × густина. Для круглого прутка площа — π × r²; для труби — зовнішнє коло мінус внутрішнє (π/4 × (OD² − ID²)); для листа й плит — просто довжина × ширина × товщина. Працюйте в метрах і kg/m³ або в дюймах і lb/in³ — ніколи не змішуйте їх в одному розрахунку.
Таблиця щільності металів (kg/m3)
Точкою відліку є сталь: при 7,850 kg/m3 один кубічний метр м'якої сталі важить 7.85 тони. Алюміній при 2,700 kg/m3 важить приблизно одну третину цього значення, мідь при 8,960 kg/m3 важить трохи більше за сталь, а свинець при 11,340 kg/m3 — найважчий метал у цьому списку. Повна таблиця нижче містить десять металів, які охоплює наш Калькулятор ваги металу, у метричних та імперських одиницях.
| Метал | kg/m3 | g/cm3 | lb/ft3 | до сталі |
|---|---|---|---|---|
| М'яка сталь | 7,850 | 7.85 | 490 | 1.00 |
| Нержавіюча сталь | 8,000 | 8.00 | 500 | 1.02 |
| Алюміній | 2,700 | 2.70 | 169 | 0.34 |
| Мідь | 8,960 | 8.96 | 559 | 1.14 |
| Латунь | 8,500 | 8.50 | 531 | 1.08 |
| Бронза | 8,800 | 8.80 | 549 | 1.12 |
| Чавун | 7,200 | 7.20 | 449 | 0.92 |
| Цинк | 7,135 | 7.14 | 445 | 0.91 |
| Титан | 4,500 | 4.50 | 281 | 0.57 |
| Свинець | 11,340 | 11.34 | 708 | 1.44 |
Який метал найважчий? Який найлегший?
Свинець (11,340 kg/m3) — безперечно найважчий серед поширених інженерних металів: на 44% щільніший за сталь і більш ніж у чотири рази щільніший за титан. Якщо не брати до уваги екзотичні метали, алюміній (2,700 kg/m3) — найлегший метал, який ви регулярно обробляєте на верстаті або зварюєте. Співвідношення ваги сталі та алюмінію становить приблизно 2.9:1, тож сталева деталь, перепроєктована в алюмінії, втрачає близько двох третин своєї ваги — саме тому автовиробники та авіабудівники платять надбавку за алюміній.
Сталь, нержавіюча сталь і чавун
Нержавіюча сталь (8,000 kg/m3) лише на 2% щільніша за м'яку сталь (7,850 kg/m3) — стійкість до корозії майже нічого не коштує у вагі. Чавун при 7,200 kg/m3 на одиницю об'єму насправді легший за сталь завдяки вмісту графіту, але чавунна деталь тієї ж форми на практиці часто виходить важчою, бо матеріал потребує товстих перерізів, щоб досягти тієї ж міцності.
Мідь, латунь і бронза
Мідь (8,960 kg/m3) щільніша за сталь, чим дивує багатьох. Її два поширені сплави розташовані одразу під нею: латунь при 8,500 kg/m3 і бронза при 8,800 kg/m3. Коли латунна деталь здається легшою за сталеву, це дизайн, а не фізика — деталь просто зроблено тоншою, оскільки сам матеріал важчий на одиницю об'єму.
Вага на метр: швидка довідка
Щільність стає практичною, коли її помножити на переріз. Круглий пруток 20 mm має переріз 314 mm2, тож один метр важить 2.47 kg у сталі, 2.51 kg у нержавіючій сталі, 2.81 kg у міді, 0.85 kg в алюмінії та 3.56 kg у свинцеві. Десять метрів такого прутка в сталі — це 24.7 kg: достатньо, щоб спланувати переміщення та перевезення. Калькулятор ваги металу миттєво обчислює будь-яку комбінацію діаметра, товщини стінки та матеріалу.
Швидкі перевірки на здоровий глузд
Один метр суцільного сталевого прутка 50 mm важить π × 0.025² × 7,850 ≈ 15.4 kg. Сталевий лист 2 × 1 m завтовшки 3 mm: 2 × 1 × 0.003 × 7,850 ≈ 47 kg. Якщо ваше число далеко від такої ручної оцінки — проблема зазвичай в одиницях, а не в металі.
Щільність у рішеннях про вартість матеріалу
Помножте щільність на об'єм, щоб отримати вагу, а потім вагу на ціну за кілограм, щоб порівняти реальну вартість матеріалу — сама щільність лише половина історії. Алюміній, удвічі дорожчий за сталь за кілограм, може бути дешевшим на деталь, якщо застосувати співвідношення ваги 2.9:1. Пропустіть обидва варіанти через Калькулятор ваги металу і порівняйте сумарну вагу перед замовленням; Таблиця ваги сталі: kg/m для круглого прутка, квадратної труби, смуги та труби подає вагу на метр для стандартних розмірів прутків, квадратних труб і труб.
Минуйте арифметику з довідника
Калькулятор ваги металу обчислює вагу прутків, труб, листа, смуг і профілів у метричних чи дюймових одиницях для всіх поширених металів — із сумами, потрібними для замовлення й транспорту.
Калькулятор ваги металу Відкрити калькулятор лінійного розкрою