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Aluminium-Rundstange — Gewichtsrechner

Rundstange aus Aluminiumlegierung: 11 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 eines Aluminium-Rundstabs beträgt etwa d² · 0,00212 kg (d in Millimetern): Ø10 wiegt 0,212 kg/m, Ø20 0,848 kg/m, Ø30 1,909 kg/m und Ø40 3,393 kg/m. Sie folgt aus der Kreisfläche π/4 · d² und der Dichte 2,70 g/cm³. Die Masse wächst mit dem Quadrat des Durchmessers, ein Ø20 ist also viermal so schwer wie ein Ø10. Ein Stück Ø30 von 3 m wiegt 5,73 kg, eine 6-m-Stange 11,45 kg. Die gängigen Abmessungen und die Masse je Meter stehen weiter unten.

Gängige Maße und Masse je Meter

Aluminium, rundstange: Masse aus Querschnitt und Dichte 2,70 g/cm³ gerechnet
Abmessung, mmQuerschnitt, mm²kg/m
6280,08
8500,14
10790,21
121130,31
141540,42
162010,54
203140,85
254911,33
307071,91
401 2573,39
501 9635,30

Woher die Zahl kommt

Der Querschnitt ergibt sich als F = π/4 · d². Für 16 mm sind das 201 mm², was bei einer Dichte von 2,70 g/cm³ 0,54 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 Rundstange von Hand rechnen

Die Kreisfläche ist F = π/4 · d², und mit der Dichte 2,70 g/cm³ bleibt eine einfache Regel: Masse je Meter ≈ d² × 0,00212 kg bei Durchmesser in Millimetern. Der Faktor 0,00212 ist einfach π/4 × 2,70 / 1000.

Beispiel: Rundstange Ø30, Abschnitt 3 m.

  1. Querschnitt: π/4 · 30² = π/4 · 900 ≈ 707 mm².
  2. Masse je Meter: 707 × 2,70 / 1000 = 1,909 kg/m (oder 900 × 0,00212 = 1,908 — dieselbe Zahl bis auf Rundung).
  3. Abschnitt 3 m: 5,73 kg; Stange 6 m 11,45 kg.

Die wichtigste Eigenschaft der Rundstange: Die Masse wächst mit dem Quadrat des Durchmessers. Ø10 wiegt 0,212 kg/m, Ø20 das Vierfache mit 0,848 kg/m, Ø40 das Sechzehnfache mit 3,393 kg/m. „Etwas dicker“ wird schnell „viel schwerer“: Ø50 sind schon 5,301 kg/m.

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Drehrohlinge: wie viel kaufen, wie viel landet in den Spänen

Aluminium-Rundstangen kauft man meist für Dreh- und Frästeile. Dann zählen zwei Massen: der Rohling (den man kauft) und das Fertigteil (das man verkauft oder einbaut). Die Differenz sind Späne.

  • Scheibe Ø50 × 20 mm: π/4 · 2500 · 20 ≈ 39 270 mm³ → 0,106 kg.
  • Abdrehen Ø50 → Ø40 auf 100 mm: π/4 · (2500 − 1600) · 100 ≈ 70 690 mm³ → rund 0,19 kg Späne.
  • Längenzugabe: Zu jedem Teil kommen Schnittbreite und Plandrehen; bei kurzen Teilen aus einer langen Stange rechnet das der Zuschnittplan.

Aluminiumspäne haben Schrottwert, bei großen Serien geht ihre Masse daher als Rückgewinnung in die Kalkulation, nicht nur als Verlust.

Aluminium- gegen Stahl-Rundstange

Eine Rundstange Ø30 wiegt in Stahl 5,549 kg/m, in Aluminium 1,909 kg/m (0,344 der Masse). Die Biegesteifigkeit einer Rundstange wächst mit der vierten Potenz des Durchmessers, und Aluminium hat ein Drittel des Elastizitätsmoduls von Stahl (70 000 gegenüber 210 000 MPa). Damit eine Aluminiumstange sich wie eine aus Stahl durchbiegt, muss der Durchmesser um die vierte Wurzel aus 3 wachsen, also etwa um das 1,32-Fache — Ø30 Stahl entspricht ungefähr Ø40 Aluminium. Die Masse liegt dann bei etwa 0,60 des Stahls: weniger Ersparnis als beim Rohr, weil ein Vollquerschnitt das Material schlechter ausnutzt. Wo Steifigkeit bei geringer Masse zählt, ist ein Aluminiumrohr besser.

Legierungen für Rundstangen

Stranggepresste und gezogene Rundstangen gibt es unter anderem aus 6xxx-Legierungen (6060, 6082 — je 2,70 g/cm³ in der Dichtetabelle der Seite). Für hoch beanspruchte Teile wird auch 7075 verwendet: Die Tabelle beschreibt sie als Luftfahrtlegierung für belastete Teile, nicht schweißbar. Ihre Dichte beträgt 2,81 g/cm³, eine Rundstange Ø30 aus 7075 wiegt also 1,986 kg/m, 4,1 % mehr als in der Tabelle oben. Bei 7075-Stangen für die Zerspanung mit dieser Dichte rechnen — bei einigen Dutzend Kilogramm fällt der Unterschied auf.

Rundstangen schweißen

  • 7075 ist nicht schweißbar. Soll die Stange geschweißt werden, vor der Bestellung die Legierung prüfen — 6xxx ja, 7075 nein.
  • Stange an Blech. Eine Kehlnaht rund um die Stange ist π · d lang: bei Ø30 94 mm. Eine dicke Stange zieht viel Wärme ab, deshalb den Lichtbogen auf die Stange richten, nicht auf das dünne Blech.
  • Stangen stumpf. Bei größeren Durchmessern werden die Enden kegelig angefast, damit die Naht die Mitte erfasst; eine Stange Ø30 ohne Vorbereitung bleibt in der Mitte undurchgeschweißt.
  • Zusatz. Für 6xxx nennt die Zusatzwerkstofftabelle der Seite ER 4043, ER 5356 dort, wo höhere Festigkeit oder Farbe nach dem Eloxieren gefragt ist (nicht über 65 °C).

Die Schweißtechnik beschreibt die Seite zum Aluminiumschweißen, alle Formen rechnet der Aluminium-Gewichtsrechner.

Typische Fehler bei Rundstangen

  • Radius statt Durchmesser. 15 statt 30 ergibt ein viermal zu kleines Ergebnis.
  • d² ohne π/4. Quadrat statt Kreis überschätzt die Masse um 27 %.
  • Sechskant wie rund. Die Fläche 0,866 · s² ist etwa 10 % größer als ein Kreis mit Durchmesser s.
  • Fertigteilmasse statt Rohling. Gekauft wird Stange, nicht das Teil — Durchmesser und Länge vor der Bearbeitung bestellen.

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.

Wie rechne ich die Masse einer Scheibe oder eines Drehrohlings?

Volumen mal Dichte: π/4 · d² · Länge · 2,70 g/cm³. Eine Scheibe Ø50 mit 20 mm Dicke sind π/4 · 2500 · 20 ≈ 39 270 mm³, also rund 0,106 kg. Späne rechnet man genauso aus der Durchmesserdifferenz: Abdrehen von Ø50 auf Ø40 auf 100 mm Länge nimmt etwa 0,19 kg weg.

Kann ich mit dem Rechner Sechskantstangen rechnen?

Nicht direkt. Ein Sechskant mit Schlüsselweite s hat die Fläche 0,866 · s², etwa 10 % mehr als ein Kreis mit Durchmesser s. Ein Sechskant 30 mm hat also 0,866 · 900 ≈ 779 mm² und rund 2,10 kg/m, nicht 1,909 kg/m wie eine Rundstange Ø30.

Autor: , Schweißer und Metallbauer Aktualisiert:

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