Bară rotundă din aluminiu — calculator de masă
Bară rotundă din aliaje de aluminiu: 11 dimensiuni uzuale cu masa pe metru și un calculator pentru măsura ta. Aluminiul cântărește sub 35 % din oțelul cu aceeași secțiune.
Dimensiuni uzuale și masa pe metru
| Dimensiune, mm | Aria secțiunii, mm² | kg/m |
|---|---|---|
| 6 | 28 | 0,08 |
| 8 | 50 | 0,14 |
| 10 | 79 | 0,21 |
| 12 | 113 | 0,31 |
| 14 | 154 | 0,42 |
| 16 | 201 | 0,54 |
| 20 | 314 | 0,85 |
| 25 | 491 | 1,33 |
| 30 | 707 | 1,91 |
| 40 | 1 257 | 3,39 |
| 50 | 1 963 | 5,30 |
De unde vine cifra
Aria secțiunii se calculează ca F = π/4 · d². Pentru 16 mm rezultă 201 mm², ceea ce la densitatea de 2,70 g/cm³ înseamnă 0,54 kg/m.
Aluminiul se sudează TIG în curent alternativ sau MIG cu sârmă de aluminiu; pelicula de oxid se topește abia pe la 2050 °C, cu mult peste metalul însuși, și trebuie îndepărtată cu o perie din oțel inoxidabil chiar înainte de sudare. Detaliile sunt la sudarea aluminiului.
Cum calculezi de mână masa unei bare rotunde
Aria cercului este F = π/4 · d², iar după înmulțirea cu densitatea de 2,70 g/cm³ rămâne o regulă simplă: masa pe metru ≈ d² × 0,00212 kg cu diametrul în milimetri. Factorul 0,00212 este pur și simplu π/4 × 2,70 / 1000.
Exemplu: bară Ø30, bucată de 3 m.
- Aria secțiunii: π/4 · 30² = π/4 · 900 ≈ 707 mm².
- Masa pe metru: 707 × 2,70 / 1000 = 1,909 kg/m (sau 900 × 0,00212 = 1,908 — aceeași cifră până la rotunjire).
- Bucata de 3 m: 5,73 kg; bara de 6 m — 11,45 kg.
Proprietatea principală a barei rotunde: masa crește cu pătratul diametrului. Ø10 cântărește 0,212 kg/m, Ø20 — de patru ori mai mult, 0,848 kg/m, Ø40 — de șaisprezece ori mai mult, 3,393 kg/m. „Puțin mai groasă” devine repede „mult mai grea”: Ø50 înseamnă deja 5,301 kg/m.
Semifabricate de strunjit: cât cumperi și cât pleacă în șpan
Bara rotundă de aluminiu se cumpără cel mai des pentru piese strunjite și frezate. Contează atunci două mase: a semifabricatului (ce cumperi) și a piesei finite (ce vinzi sau montezi). Diferența e șpan.
- Disc Ø50 × 20 mm: π/4 · 2500 · 20 ≈ 39 270 mm³ → 0,106 kg.
- Strunjire Ø50 → Ø40 pe 100 mm: π/4 · (2500 − 1600) · 100 ≈ 70 690 mm³ → circa 0,19 kg șpan.
- Adaos pe lungime: la fiecare piesă se adaugă lățimea tăieturii și planarea frontală; la piese scurte dintr-o bară lungă, socoteala o face planul de debitare.
Șpanul de aluminiu are valoare de fier vechi, așa că la serii mari masa lui intră în calculație ca recuperare, nu doar ca pierdere.
Bară de aluminiu contra bară de oțel
O bară Ø30 cântărește 5,549 kg/m din oțel și 1,909 kg/m din aluminiu (0,344 din masă). Rigiditatea la încovoiere a unei bare rotunde crește cu puterea a patra a diametrului, iar aluminiul are o treime din modulul de elasticitate al oțelului (70 000 față de 210 000 MPa). Ca o bară de aluminiu să se încovoaie ca una de oțel, diametrul trebuie mărit cu rădăcina de ordinul patru din 3, adică de circa 1,32 ori — unei bare de oțel Ø30 îi corespunde aproximativ una de aluminiu Ø40. Masa iese atunci cam 0,60 din cea a oțelului: câștig mai mic decât la țeavă, pentru că secțiunea plină folosește mai prost materialul. Unde contează rigiditatea la masă mică, e mai bună țeava rotundă de aluminiu.
Aliajele barelor rotunde
Barele extrudate și trase se fac, între altele, din aliaje 6xxx (6060, 6082 — câte 2,70 g/cm³ în tabelul de densități al site-ului). Pentru piese foarte solicitate se folosește și 7075: tabelul îl descrie ca aliaj aeronautic pentru piese încărcate, nesudabil. Densitatea lui e 2,81 g/cm³, deci o bară Ø30 din 7075 cântărește 1,986 kg/m, cu 4,1 % mai mult decât în tabelul de mai sus. La comanda de bare 7075 pentru prelucrare, socotește cu această densitate — la câteva zeci de kilograme diferența se vede.
Sudarea barelor rotunde
- 7075 nu se sudează. Dacă bara va fi sudată, verifică aliajul înainte de comandă — 6xxx da, 7075 nu.
- Bară pe tablă. O sudură de colț în jurul barei are lungimea π · d: 94 mm pentru Ø30. Bara groasă preia multă căldură, așa că îndreaptă arcul spre bară, nu spre tabla subțire.
- Bare cap la cap. La diametre mari capetele se teșesc conic ca sudura să ajungă la mijloc; o bară Ø30 fără pregătire rămâne cu lipsă de pătrundere în centru.
- Materialul de adaos. Pentru aliaje 6xxx tabelul de materiale de adaos al site-ului indică ER 4043, iar ER 5356 unde e nevoie de rezistență mai mare sau de culoare după anodizare (nu peste 65 °C).
Tehnica sudării e pe pagina despre sudarea aluminiului, iar toate formele le calculează calculatorul de masă a aluminiului.
Greșeli tipice la bara rotundă
- Raza în loc de diametru. 15 în loc de 30 dă un rezultat de patru ori prea mic.
- d² fără π/4. Pătratul în loc de cerc umflă masa cu 27 %.
- Bară hexagonală ca rotundă. Aria 0,866 · s² e cu circa 10 % mai mare decât a unui cerc de diametru s.
- Masa piesei finite în loc de semifabricat. Se cumpără bară, nu piesă — comandă după diametru și lungime înainte de prelucrare.
Întrebări frecvente
Depinde masa de aliaj?
Foarte puțin. Densitatea aliajelor de aluminiu este între 2,66 și 2,80 g/cm³, iar în calculele comerciale se ia 2,70. Pe un palet întreg diferența e mai mică decât toleranța de laminare, așa că pentru ofertă și transport 2,70 ajunge.
De ce diferă rezultatul de greutatea de la depozit?
Pentru că toleranța dimensională merge în ambele sensuri, iar tablele și profilele au rareori exact grosimea nominală. La pereți subțiri diferența ajunge la câteva procente — la comenzi pe tone calculați cu rezervă.
Cum calculez masa unui disc sau a unui semifabricat de strunjit?
Volum ori densitate: π/4 · d² · lungime · 2,70 g/cm³. Un disc Ø50 gros de 20 mm înseamnă π/4 · 2500 · 20 ≈ 39 270 mm³, adică circa 0,106 kg. Șpanul se calculează la fel, din diferența de diametre: strunjirea de la Ø50 la Ø40 pe 100 mm lungime scoate circa 0,19 kg.
Pot calcula cu acest calculator o bară hexagonală?
Nu direct. Un hexagon cu deschiderea cheii s are aria 0,866 · s², cu circa 10 % mai mult decât un cerc de diametru s. O bară hexagonală de 30 mm înseamnă deci 0,866 · 900 ≈ 779 mm² și circa 2,10 kg/m, nu 1,909 kg/m ca o bară rotundă Ø30.
Actualizat: