Metallin painolaskuri
Laske minkä tahansa metallin (teräs, kupari, messinki, titaani ja muut) paino muodon, mittojen ja tiheyden perusteella.
Metallin painolaskuri: kuinka paljon metallimateriaalisi painaa?
Ennen kuin tilaat tankoja, putkia tai levyjä, tai ennen kuin kuljetusliike, nosturi tai kuriiri antaa sinulle hinnan, tarvitset yleensä ensin yhden luvun: kuinka paljon kyseinen kappale todella painaa? Tämä metallin painolaskuri selvittää tuon luvun kolmen tiedon perusteella — materiaalin muodon (pyörötanko, pyöreä putki tai suorakulmainen profiili kuten levy tai lattatanko), sen mitat ja metallin, josta se on tehty — ja muuntaa tuloksen sitten painoksi kappaletta kohti, koko tilausmäärän kokonaispainoksi sekä materiaalikustannusarvioksi.
Tämä on laskurin yleinen, useita metalleja kattava versio: se kattaa 13 yleistä metallia ja seosta (alumiini, magnesium, teräs, messinki, pronssi, kupari, sinkki, lyijy, nikkeli, titaani, hopea, kulta ja platina), joista jokaiselle on annettu standardin mukainen viitetiheys, sekä mahdollisuuden mukautettuun tiheyteen mille tahansa materiaalille, joka ei ole listalla. Jos työskentelet lähes yksinomaan yhden metallin kanssa ja haluat seoskohtaisia oletusarvoja — esimerkiksi eri teräs- tai alumiiniseoksia — omistetut laskurit teräksen paino ja alumiinin paino menevät syvemmälle juuri siihen metalliin; tämä työkalu on tehty yleisempää tilannetta varten, jossa vertaillaan metalleja tai työskennellään sekamateriaalin kanssa.
Näin käytät metallin painolaskuria
- Valitse muoto: pyörötanko (umpinainen tanko), pyöreä putki (ontto putki) tai suorakulmainen profiili (levy, laatta tai lattatanko).
- Syötä pyörötangolle tai putkelle ulkohalkaisija ja valitse yksikkö (mm, cm, m, in tai ft).
- Syötä putkelle myös sisähalkaisija — keskellä oleva reikä —, jotta laskuri voi vähentää ontosta tilavuudesta täyden tilavuuden.
- Syötä suorakulmaiselle profiilille halkaisijan sijaan leveys ja paksuus (yksiköineen).
- Syötä materiaalin pituus ja valitse yksikkö.
- Aseta määrä — kuinka montaa samanlaista kappaletta punnitset.
- Valitse metalli tai seos valmiiden tiheyksien listalta, tai vaihda mukautettuun tiheyteen (kg/m³) laadulle tai materiaalille, jota listalla ei ole.
- Valitse painon tulostusyksikkö (kg, g, lb tai oz).
- Lue kappaleen paino, koko määrän kokonaispaino sekä arvioitu materiaalikustannus, ja säädä kilohinta toimittajasi mukaiseksi.
Laskennan taustalla oleva matematiikka
Peruskaava on sama jokaiselle muodolle ja metallille: kokonaispaino = tilavuus × tiheys × määrä. Vain tilavuuskaava muuttuu valitun muodon mukaan. Pyörötanko on umpinainen lieriö, joten sen tilavuus on V = π × r² × L, missä r on säde (puolet halkaisijasta) ja L pituus. Pyöreä putki on ontto lieriö, joten sen tilavuus on ulomman lieriön tilavuus miinus sisemmän: V = π × (R² − r²) × L, missä R on ulkosäde ja r sisäsäde. Suorakulmainen profiili — levy, laatta tai lattatanko — on yksinkertaisesti V = L × W × T (pituus × leveys × paksuus).
Kun tilavuus on selvitetty (aina muunnettuna sisäisesti kuutiometreiksi, riippumatta syötetyistä yksiköistä), se kerrotaan valitun metallin tiheydellä (kg kuutiometriä kohti), jolloin saadaan yhden kappaleen paino, ja kerrotaan uudelleen määrällä, jolloin saadaan koko tilauksen kokonaispaino.
Laskuesimerkki: umpinainen teräksinen pyörötanko, halkaisija 20 mm, pituus 6 m, määrä 10, käyttäen teräksen standardin mukaista viitetiheyttä 7 860 kg/m³. Säde = 10 mm = 0,01 m. Tilavuus tankoa kohti = π × (0,01)² × 6 = π × 0,0006 ≈ 0,0018850 m³. Paino tankoa kohti = 0,0018850 × 7 860 ≈ 14,82 kg. 10 tangolle kokonaispaino on 14,82 × 10 ≈ 148,2 kg.
Standardit viitetiheydet metalleittain (kg/m³)
- Alumiini (keskimäärin): 2 700
- Magnesium: 1 780
- Titaani: 4 506
- Sinkki: 7 140
- Teräs: 7 860
- Messinki: 8 500
- Nikkeli: 8 900
- Pronssi: 8 800
- Kupari: 8 960
- Hopea: 10 490
- Lyijy: 11 340
- Kulta: 19 300
- Platina: 21 500
- Lähde: metallien käsittelyssä ja valmistuksessa yleisesti käytetyt standardit tekniset viitetiheydet. Nämä ovat perusmetallin keskiarvoja — tarkista aina tarkan seoksesi tai laatusi tiheys materiaalistandardista (esim. ASTM, EN, JIS) turvallisuuskriittistä insinöörityötä varten.
Suomen teräsnormit
- Rakenneteräksinen pyörötanko määritellään Suomessa standardin SFS-EN 10025 mukaan, ja S235 ja S275 ovat yleisimmät laadut yleiseen valmistukseen ja seppätöihin.
- Tankoja myydään yleensä 6 metrin pituuksina ja veloitetaan painon mukaan — lähde: EN 10025-2 ja suomalaisen teräskaupan vakiintunut käytäntö.
Vinkkejä ja yleisiä virheitä
Tyypillisellä noin 2,50 €/kg kauppahinnalla pehmeän teräksen pyörötangolle yllä laskettu esimerkki (halkaisijaltaan 20 mm, pituudeltaan 6 m tanko, määrä 10, paino noin 148,2 kg) maksaisi noin 370,50 € raaka-aineena — mittaan katkaisu, toimitus ja mahdollinen pintakäsittely tulevat lisäksi.
- Syötä koko halkaisija, ei sädettä — tämä on yleisin syöttövirhe, ja koska tilavuus riippuu säteen neliöstä, se voi vääristää laskettua painoa voimakkaasti.
- Pyöreässä putkessa seinämän paksuus määräytyy ulko- ja sisähalkaisijan erotuksesta — se on (ulkohalkaisija − sisähalkaisija) ÷ 2, ei sisähalkaisija sellaisenaan.
- Vaihda mukautettuun tiheyteen heti kun tiedät tarkan seoksesi tai laatusi sertifioidun arvon (esimerkiksi tietty ruostumaton teräs tai tietty alumiinisarja) — täällä olevat oletusarvot ovat yleisiä viitekeskiarvoja, eivät laatukohtaisia sertifikaatteja.
- Tämä laskuri olettaa umpinaisen, tasatiheyksisen metallin — pinnoitteita, sinkitystä, pintakäsittelyjä tai onteloita ei oteta huomioon.
- Paino kasvaa lineaarisesti määrän mukaan, joten pieni mittavirhe yhdessä kappaleessa kertautuu suuressa tilauksessa — tarkista syötteet huolella ennen suuren erän tilaamista tai kuljetuksen varaamista.
- Jos työskentelet lähes yksinomaan yhden metallin kanssa ja haluat seoskohtaisia oletusarvoja, omistetut laskurit teräksen paino tai alumiinin paino on rakennettu juuri niitä metalleja varten.
