Hoeveel weegt 80 20 aluminium extrusie?
Ik werd eens verrast toen een licht ogend frame veel zwaarder bleek te zijn dan verwacht. De oorzaak? Een verkeerde inschatting van het gewicht van de 80/20 aluminium extrusies die we gebruikten.
Ja — aluminium extrusies van 80/20 hebben sterk variërende gewichten, afhankelijk van de doorsnede, de legering en de bewerking.
Ik zal u uitleggen wat van invloed is op het extrusiegewicht, hoe legeringen en ontwerpen een verschil maken en hoe u dit op de juiste manier kunt inschatten.
Welke factoren beïnvloeden het 80/20-profielgewicht?
Heb je ooit twee extrusies uit dezelfde serie gekocht en gemerkt dat de ene zwaarder aanvoelde? Dat is geen verbeelding.
Het gewicht van een profiel van 80/20 hangt af van het dwarsdoorsnedeoppervlak, de wanddikte, het aantal T-gleuven, de bewerking (gaten, uitsparingen) en de lengte.
Bij het opstellen van offertes voor B2B-bestellingen vraag ik altijd naar meer dan alleen de afmetingen. Dat komt omdat de volgende factoren rechtstreeks van invloed zijn op het gewicht:
Dwarsdoorsnede en wanddikte
Hoe groter de doorsnede en hoe dikker de wanden, hoe meer materiaal er wordt gebruikt en hoe zwaarder het wordt. Een standaardprofiel van 1”×1” kan ongeveer 0,51 lbs per voet wegen, terwijl een profiel van 1”×2” bijna 0,92 lbs per voet kan wegen. Het verschil wordt groter naarmate de afmetingen toenemen.
Profielreeks en aantal sleuven
80/20-profielen zijn verkrijgbaar in verschillende series, zoals 10, 15, 20 en metrische types. Profielen met meer T-gleuven of zware wanden wegen natuurlijk meer. Een profiel met vier gleuven weegt bijvoorbeeld meer dan een versie met twee gleuven met dezelfde buitenafmetingen.
Bewerking en maatwerk
Door gaten, uitsparingen of sleuven toe te voegen, wordt materiaal verwijderd, waardoor het totale gewicht wordt verminderd. Als een profiel sterk bewerkt of gedeeltelijk uitgehold is, kan het uiteindelijke gewicht aanzienlijk lager zijn dan dat van het standaardprofiel.
Dichtheid van de legering
De meeste 80/20-extrusies maken gebruik van aluminium 6063-T6 of 6105-T5, beide met een vergelijkbare dichtheid (ongeveer 2,70 g/cm³). Kleine verschillen in legering of afwerking hebben echter een minimale invloed in vergelijking met de geometrie.
| Factor | Invloed op het gewicht |
|---|---|
| Dwarsdoorsnedeafmeting | Verhoogt direct het gewicht |
| Wanddikte | Meer materiaal per inch |
| Aantal T-gleuven | Voegt oppervlakte en massa toe |
| Aangepaste machinale bewerking | Kan materiaal verwijderen |
| Afwerking | Minimaal effect |
De wanddikte en het aantal sleuven in een profiel hebben een aanzienlijke invloed op het gewicht ervan.Echt
Profielen met dikkere wanden of meer sleuven bevatten meer materiaal en wegen daardoor meer.
Dezelfde serieprofielgrootte (bijvoorbeeld serie 10) weegt altijd hetzelfde per inch, ongeacht de bewerking of uitsparingen.Vals
Door machinale bewerking en uitsparingen wordt materiaal verwijderd en verandert het gewicht per inch.
Waarom verandert de keuze van de legering het extrusiegewicht?
Je zou kunnen denken dat alle aluminium evenveel weegt. Maar de keuze van de legering kan indirect van invloed zijn op het gewicht van het profiel.
Omdat verschillende legeringen verschillende sterkte en vervormbaarheid hebben, kan het extrusieproces dikkere wanden of verstevigingen vereisen; de keuze van de legering heeft dus indirect invloed op het gewicht van het profiel.
Zo werkt het in echte productieomgevingen.
Verschillende mechanische eigenschappen
Sterkere legeringen zoals 6061-T6 kunnen zwaardere belastingen dragen dan 6063-T5. Dat betekent dat u dunnere profielen kunt gebruiken met behoud van sterkte, waardoor het totale gewicht wordt verminderd. Zachtere legeringen vereisen vaak meer materiaal om dezelfde prestaties te leveren.
Vorm- en oppervlakte-eisen
Sommige legeringen zijn beter geschikt voor afwerking, anodiseren of vormen. Als een bepaalde legering niet gemakkelijk kan worden gebogen, kunnen ontwerpers dit compenseren door de profielwanden dikker te maken, wat extra gewicht toevoegt.
De verschillen in dichtheid zijn gering.
Het verschil in werkelijke massa per volume tussen aluminiumlegeringen is zeer klein. Een sterkere legering weegt niet noodzakelijkerwijs meer per kubieke inch. Het is de profielgeometrie die verandert als gevolg van mechanische vereisten.
| Alloy | Relatieve sterkte | Typische wanddikte | Gewicht Impact |
|---|---|---|---|
| 6061-T6 | Hoog | Dun | Licht |
| 6063-T5 | Medium | Medium | Matig |
| 6105-T5 | Middelhoog | Medium | Matig |
Overstappen van legering 6063-T6 naar 6061-T6 met behoud van identieke doorsnede zal het gewicht niet significant veranderen.Echt
Het verschil in dichtheid is minimaal en bij identieke geometrie is het verschil in gewicht verwaarloosbaar.
Het gebruik van een legering met een lagere sterkte zal altijd het gewicht van de extrusie verminderen.Vals
Legeringen met een lagere sterkte vereisen vaak dikkere ontwerpen, waardoor het totale materiaalverbruik en gewicht toenemen.
Hoe bereken je het gewicht per voet van 80/20?
Het schatten van het gewicht van aluminium extrusies is eenvoudig met de juiste gegevens.
U kunt het gewicht per voet berekenen door het gewicht per inch van de leverancier te kennen (of af te leiden uit de dwarsdoorsnede) en dit vervolgens te vermenigvuldigen met 12.
Zo berekenen we het voor offertes aan klanten:
Stapsgewijs proces
- Bereken het gewicht per inch uit het gegevensblad of de technische tekening van het profiel.
- Vermenigvuldig met 12 om pond per voet te krijgen.
- Aanpassen voor eventuele bewerkingen, zoals gaten of uitsparingen, indien nodig.
- Gebruik totale lengte om het totale gewicht te bepalen.
Bijvoorbeeld:
- Een 1010-profiel weegt ongeveer 0,0424 lbs/inch → 0,509 lbs/voet.
- Een 1020-profiel weegt 0,0768 lbs/inch → 0,922 lbs/voet.
Gebruik basisrekenen met oppervlakte en dichtheid
Als de dwarsdoorsnede van het profiel bekend is:
[
Gewicht (kg) = Oppervlakte (cm²) × Lengte (cm) × 0,0975
]
Hierbij wordt gebruik gemaakt van de typische dichtheid van aluminium in lb/in³.
| Profiel | Gewicht per inch | Gewicht per voet |
|---|---|---|
| 1010 | 0,0424 pond | 0,509 pond |
| 1020 | 0,0768 pond | 0,922 pond |
| 2020 (metrisch) | 0,0247 pond | 0,297 pond |
Vermenigvuldig altijd met het aantal stuks en de totale lengte om het verzendgewicht te berekenen. Bijvoorbeeld: 10 stuks van 6 voet 1020 profielen wegen in totaal ongeveer 55,3 lbs.
U kunt het gewicht per voet schatten door het gewicht per inch van de leverancier te vermenigvuldigen met 12.Echt
Dat is de standaard en nauwkeurige methode die wordt gebruikt voor het berekenen van het extrusiegewicht.
Als u alleen de onderdelenserie kent, maar niet het exacte onderdeelnummer, kunt u het gewicht per voet nauwkeurig berekenen.Vals
Verschillende profielen binnen een serie kunnen sterk variëren in dikte, sleuven en geometrie, wat van invloed is op het gewicht.
Kan profielontwerp het totale gewicht verminderen?
Soms is kracht niet de uitdaging, maar juist het licht houden van dingen. Design is belangrijker dan de meeste mensen beseffen.
Ja — een slim profielontwerp (kiezen voor lichtere series, holle profielen, minder sleuven, geoptimaliseerde wanddikte) kan het totale gewicht verminderen, terwijl toch de nodige sterkte wordt geboden.
Ik heb veel projecten gezien waarbij het opnieuw selecteren van een ander 80/20-profiel een gewichtsbesparing van wel 30% opleverde, simpelweg door het ontwerp aan te passen.
Veelgebruikte methoden om gewicht te verliezen:
- Overschakelen naar een kleiner profielGa van 2”×2” naar 1”×2” of zelfs 1”×1” als de belasting dit toelaat.
- Gebruik minder T-slotsNiet alle toepassingen vereisen een viervoudige bevestiging. Een profiel met twee sleuven kan het gewicht verminderen.
- Holle of uitgesneden profielenSommige ontwerpen verwijderen materiaal uit het midden of voegen kanalen toe aan de binnenkant van de extrusie.
- Wanddikte aanpassen: Dunner muren besparen gewicht als ze nog steeds voldoen aan de structurele eisen.
Maar pas op voor compromissen
Lichtere profielen kunnen:
- Meer doorbuigen onder belasting
- Bied minder montageoppervlakken aan
- Beperkte accessoire-opties
| Ontwerpkeuze | Gewichtsvermindering | Afweging |
|---|---|---|
| Kleinere series | Hoog | Lagere laadcapaciteit |
| Minder slots | Medium | Minder montagevlakken |
| Holle profielen | Hoog | Verminderde torsiestijfheid |
| Dunne muren | Medium | Flexibeler, kan gemakkelijker vervormen |
We voeren vaak basiscontroles uit op sterkte en doorbuiging om er zeker van te zijn dat lichte profielen nog steeds goed presteren. Het gewicht kan meestal worden geoptimaliseerd door de exact benodigde sterkte te kiezen — zonder overdimensionering.
Door te kiezen voor een serie met een kleiner profiel en minder open T-gleuven kan het gewicht worden verminderd zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte, mits de belasting dit toelaat.Echt
Deze strategie werkt zolang de structurele grenzen niet worden overschreden.
Zodra de profieldoorsnede is gekozen, is er geen mogelijkheid meer om het gewicht te verminderen bij dezelfde buitenafmetingen.Vals
U kunt nog steeds interne wanden, het aantal sleuven of de bewerking verminderen om gewicht te besparen.
Conclusie
Kortom: het gewicht van 80/20 aluminium extrusie varieert aanzienlijk, afhankelijk van de profielgrootte, geometrie, legering en ontwerp. Door inzicht te krijgen in de dwarsdoorsnede, wanddikte en bewerking, kunt u het gewicht per meter betrouwbaar inschatten. Bovendien kunt u door slimme ontwerpkeuzes het totale assemblagegewicht verminderen zonder afbreuk te doen aan de functionaliteit. Voor een nauwkeurige offerte en logistiek moet u altijd het exacte profielonderdeelnummer, de lengte, de legering en de bewerkingsdetails opvragen.
