Aluminium-Flachstange — Gewichtsrechner
Flachstange aus Aluminiumlegierung: 12 gängige Abmessungen mit der Masse je Meter und ein Rechner für das eigene Maß. Aluminium wiegt unter 35 % des Stahls gleichen Querschnitts.
Kurze Antwort
Die Masse je Meter einer Aluminium-Flachstange beträgt Breite × Dicke × 0,0027 kg (Maße in Millimetern): 40×5 wiegt 0,540 kg/m, eine 6-m-Stange 3,24 kg. Fürs Kopfrechnen: Je 1000 mm² Querschnitt sind es 2,70 kg/m, also wiegt 100×10 2,70 kg/m, 50×10 und 100×5 je 1,35 kg/m. Aluminium wiegt 0,344 des Stahls gleichen Querschnitts. Die Masse hängt nicht von der Lage ab, die Steifigkeit dagegen sehr. Die gängigen Abmessungen und die Masse je Meter stehen weiter unten.
Gängige Maße und Masse je Meter
| Abmessung, mm | Querschnitt, mm² | kg/m |
|---|---|---|
| 15×2 | 30 | 0,08 |
| 20×2 | 40 | 0,11 |
| 20×3 | 60 | 0,16 |
| 25×3 | 75 | 0,20 |
| 30×3 | 90 | 0,24 |
| 30×5 | 150 | 0,41 |
| 40×4 | 160 | 0,43 |
| 40×5 | 200 | 0,54 |
| 50×5 | 250 | 0,68 |
| 60×5 | 300 | 0,81 |
| 80×8 | 640 | 1,73 |
| 100×10 | 1 000 | 2,70 |
Woher die Zahl kommt
Der Querschnitt ergibt sich als F = a · b. Für 40×4 mm sind das 160 mm², was bei einer Dichte von 2,70 g/cm³ 0,43 kg/m ergibt.
Aluminium wird mit WIG am Wechselstrom oder mit Drahtvorschub und Aluminiumdraht geschweißt; die Oxidhaut schmilzt erst bei etwa 2050 °C, weit über dem Metall selbst, und muss unmittelbar vor dem Schweißen mit einer Edelstahlbürste herunter. Die Einzelheiten stehen unter Aluminium schweißen.
Masse einer Flachstange von Hand rechnen
Die Flachstange hat den einfachsten Querschnitt: F = a · b, Breite mal Dicke. Die Masse je Meter ist also Breite × Dicke × 0,0027 kg (Maße in Millimetern). Keine Ecken zum Abziehen, keine Durchmesser zum Verwechseln — Fehler entstehen fast nur bei den Einheiten.
Beispiel: Flachstange 40×5, Stange 6 m.
- Querschnitt: 40 · 5 = 200 mm².
- Masse je Meter: 200 × 2,70 / 1000 = 0,540 kg/m.
- Stange 6 m: 3,24 kg. Zwanzig Leisten à 1,5 m sind 30 m, also 16,2 kg.
Bezugspunkt fürs Kopfrechnen: 1000 mm² Querschnitt sind 2,70 kg/m. Eine 100×10 hat genau das, 50×10 und 100×5 die Hälfte, 30×3 (90 mm²) knapp ein Zehntel, also 0,243 kg/m.
Flach oder hochkant: gleiche Masse, andere Steifigkeit
Die Masse einer Flachstange hängt nicht davon ab, wie sie liegt, die Steifigkeit dagegen sehr. Beim Biegen geht die Höhe in Lastrichtung in der dritten Potenz ein. Eine 40×5 hochkant (40 mm senkrecht) ist (40/5)² = 64-mal steifer als flach liegend. Deshalb setzt man Flachstangen für Regale, Konsolen und Querstreben hochkant ein, flach nur dort, wo sie sich biegen oder an eine Fläche anlegen sollen.
Im Vergleich zu Stahl gleicher Abmessung wiegt Aluminium 0,344 der Masse, biegt sich aber dreimal so stark durch (Modul 70 000 gegenüber 210 000 MPa). Hochkant genügt es, die Höhe etwa um das 1,44-Fache zu vergrößern, um die Durchbiegung auszugleichen — die Masse liegt dann bei rund der Hälfte des Stahls. Dieselbe Rechnung für flach liegendes Blech zeigt der Rechner für Aluminiumblech.
Legierungen für Flachstangen
Stranggepresste Flachstangen sind meist aus 6xxx (6060, 6082 — in der Dichtetabelle der Seite je 2,70 g/cm³), aus Blech geschnittene Streifen aus 5754, 5083 oder 1050A. Eine 40×5 aus 5083 (2,66 g/cm³) wiegt 0,532 kg/m, aus 7075 (2,81 g/cm³) 0,562 kg/m. Für die Kalkulation reicht 2,70; der Unterschied zählt, wenn eine große Partie nach Kilogramm abgerechnet wird.
Flachstangen schweißen
- Dicke Stangen. Aluminium leitet die Wärme viel schneller ab als Stahl, eine 10-mm-Stange „nimmt“ am Nahtanfang nicht an — die ersten Zentimeter haben oft Bindefehler. Hilfreich: die Stelle mit dem Lichtbogen vorwärmen, bevor Zusatz kommt, oder auf einem Anlaufblech beginnen.
- Leisten stumpf stoßen. Ab einigen Millimetern werden die Kanten angefast, wie bei Stahl; die Nahtvorbereitung wählt der Rechner für die Nahtvorbereitung.
- Zusatz. Für 6xxx verweist die Zusatzwerkstofftabelle der Seite auf ER 4043 (widerstandsfähiger gegen Heißrisse), für 5xxx auf ER 5356 (fester, farbtreu nach dem Eloxieren, aber nicht über 65 °C).
- Oxid. Edelstahlbürste unmittelbar vor dem Schweißen, auch an der Stirnfläche.
Einzelheiten der Technik stehen auf der Seite zum Aluminiumschweißen, alle Formen rechnet der Aluminium-Gewichtsrechner. Rundstangen haben eine eigene Seite: Aluminium-Rundstange.
Typische Fehler bei Flachstangen
- Flachstange als Blech gerechnet. Blech hat Masse je Quadratmeter, Flachstange je laufendem Meter; 5 mm Blech sind 13,50 kg/m², eine 40×5 wiegt 0,540 kg/m.
- Zentimeter statt Millimeter. 4×0,5 statt 40×5 ergibt ein hundertfach zu kleines Ergebnis.
- Schnittbreite beim Streifenschneiden vergessen. Aus einer 1250-mm-Tafel werden keine 31 Streifen à 40 mm — Schnitte und Besäumen nehmen ihren Teil.
- Breite und Dicke in der Bestellung. Für die Masse ist die Reihenfolge egal, für den Lieferanten nicht: Breite × Dicke angeben.
Häufige Fragen
Ändert die Legierung das Gewicht?
Kaum. Die Dichte von Aluminiumlegierungen liegt zwischen 2,66 und 2,80 g/cm³, im Handel rechnet man mit 2,70. Über eine ganze Palette ist der Unterschied kleiner als die Walztoleranz, für Angebot und Transport genügt 2,70.
Warum weicht das vom Gewicht beim Händler ab?
Weil die Maßtoleranz in beide Richtungen geht und Blech wie Profil selten genau das Nennmaß haben. Bei dünner Wand sind es einige Prozent — wer nach Tonnen bestellt, rechnet mit Zuschlag.
Flachstange oder aus Blech geschnittener Streifen — ist die Masse gleich?
Ja, bei gleichen Maßen: 40×3 wiegt 0,324 kg/m, ob stranggepresst oder aus 3-mm-Blech geschnitten (8,10 kg/m² × 0,04 m). Unterschiede gibt es bei Toleranz und Kante, nicht bei der Formel. Beim Streifenschneiden aus der Tafel frisst jeder Schnitt etwas Breite.
Wie viel wiegt eine Aluminium-Flachstange 100×10?
2,70 kg/m: 1000 mm² Querschnitt mal 2,70 g/cm³. Ein praktischer Bezugspunkt — je 1000 mm² Aluminiumquerschnitt sind 2,70 kg pro Meter, eine 50×10 wiegt also die Hälfte, eine 100×5 ebenfalls.
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