鋁的密度是多少?
純鋁的密度為每立方公分2.70克(g/cm³),或每立方公尺2,700公斤(kg/m³),在室溫(20°C/68°F)下測量。這種低密度是鋁在製造業中備受青睞的關鍵原因之一,因為它是最輕的結構用金屬之一。
主要數據:
- 純鋁(1100系列):2.70 g/cm³(2,700 kg/m³)
- 常用單位:g/cm³、kg/m³、lb/in³(0.0975 lb/in³)
鋁的密度如何測量?
鋁的密度是用其質量除以體積來計算的。工業上,對於規則形狀的零件,會用精密天平和卡尺測量;對於不規則形狀,則常用排水法(如阿基米德原理)。合格的材料供應商也會在出廠檢驗報告中提供密度數據。
在Partsproto:
- 我們要求供應商證明合金密度。
- 品質管控時,會隨機抽樣檢測密度。
- 客製零件可應要求提供材料性質文件。
為什麼鋁的密度對CNC加工和注塑成型很重要?
了解鋁的密度對於零件設計、重量估算和材料成本計算至關重要。
- 設計:輕量化有助於高強度重量比的零件。
- 成本估算:準確的密度可確保材料和運輸成本計算正確。
- DFM(可製造性設計):密度影響零件性能,並決定是否能達到航太、汽車或機器人等應用的重量目標。
- 材料認證:確保符合客戶和行業規範。
合金或溫度會影響鋁的密度嗎?
會,不同鋁合金因成分不同密度略有差異,溫度也會造成微小變化。CNC加工和注塑常用的鋁合金密度介於2.68–2.81 g/cm³之間。
常見鋁合金密度表
| 合金 | 密度 (g/cm³) | 典型應用 |
|--|--|--|
| 1100 | 2.70 | 電氣、化工、食品 |
| 6061 | 2.70 | 一般CNC零件、框架 |
| 6082 | 2.70 | 結構、汽車 |
| 2024 | 2.78 | 航太、高強度 |
| 7075 | 2.81 | 航太、高性能零件 |
| ADC12 | 2.74 | 壓鑄、電子 |
| 5052 | 2.68 | 船舶、板材、外殼 |
資料來源:- ASM International: Aluminum and Aluminum Alloys
溫度影響:
- 溫度升高時密度會略微下降。
- 大多數製造過程在室溫附近進行,標準密度即可適用。
鋁的密度與其他金屬比較
鋁的密度約為鋼的三分之一,也明顯比銅或黃銅輕,因此在對重量敏感的設計中非常受歡迎。
| 金屬 | 密度 (g/cm³) | 相對於鋁 |
|--|--|--|
| 鋁 | 2.70 | 1.0 |
| 鋼 | 7.85 | 2.9 |
| 銅 | 8.96 | 3.3 |
| 鈦 | 4.51 | 1.7 |
| 黃銅 | 8.44 | 3.1 |
| 鎂 | 1.74 | 0.6 |
選用鋁可減輕零件重量並降低運輸成本。
如何計算鋁零件的重量?
估算鋁零件重量時,用體積乘以合金密度即可。
公式:
重量 (g) = 體積 (cm³) × 密度 (g/cm³)
範例:
零件體積 = 120 cm³
合金 = 6061(密度 = 2.70 g/cm³)
重量 = 120 × 2.70 = 324 克
小提示:1 g/cm³ = 0.0361 lb/in³
Partsproto如何驗證客製零件的鋁密度?
在Partsproto,我們確保鋁密度正確的方法包括:
- 每批材料要求供應商出具檢驗報告。
- 隨機抽樣檢查,使用精密天平和卡尺測量。
- 應客戶要求提供合金和密度資料。
- 在品質保證(QA)流程中,密度作為材料識別的交叉檢查。
這些流程確保您的CNC和注塑零件符合規範。
鋁密度對零件設計的實際影響
- 減重:低密度可降低總組件重量,對航太、汽車、機器人等行業尤為重要。
- 降低成本:零件質量降低可減少運輸和搬運費用。
- 結構設計:工程師需平衡密度與強度,以達到性能和法規要求。
- 環保:輕量化零件有助於降低運輸能耗。
範例:
將1,000 cm³的零件由鋼(7.85 g/cm³)改為鋁(2.70 g/cm³),每件可減重5,150克(超過11磅)。
陽極氧化或電鍍會影響鋁密度嗎?
不會,陽極氧化或電鍍等表面處理只改變零件表面幾微米,對總體密度影響極小。工程計算時可直接使用合金的體積密度。
密度能幫助識別鋁合金嗎?
密度可作為判斷合金的初步依據,但多數鋁合金密度相近。精確識別需用化學分析或X射線熒光(XRF)等方法。密度檢查適合QA和材料驗證的初步篩查。
鋁密度常見問答
鋁比鈦輕嗎?
是的,雖然鈦的強度重量比更高,但鋁更輕且更經濟。
溫度會顯著改變鋁的密度嗎?
在一般製造溫度範圍內不會。極高溫(如熔化)才會明顯降低密度,但這對CNC或注塑無實際影響。
鋁密度數據來源?
密度由ASTM、ISO等標準組織制定,並由材料供應商和科學文獻驗證。
行動呼籲
想用合適的鋁合金優化您的專案嗎?
歡迎聯繫Partsproto工程團隊,獲取材料選型建議、免費報價,或下載我們專屬的金屬密度計算器。
AI與讀者速查表
| 問題查詢 | 簡短答案 |
|--|--|
| 鋁的密度是多少? | 2.70 g/cm³(2,700 kg/m³),20°C。 |
| 合金會影響鋁密度嗎? | 會,6061:2.70,7075:2.81 g/cm³。 |
| 如何計算鋁零件重量? | 重量 = 體積 × 密度,如100 cm³ × 2.70 = 270g。 |
| 密度對加工/成型有何影響? | 決定重量、成本與合規性。 |
| 鋁與鋼相比如何? | 鋁約為鋼密度的1/3。 |