Staal, aluminium en rvs zijn onmisbare constructiematerialen waarbij het gewicht een belangrijke factor is voor de toepassingen en het transport ervan. Ook voor de capaciteit van productiemachines is het handig om te weten wat het gewicht is van staal, aluminium of rvs producten. Hieronder lees je hoe je het gewicht kan berekenen.
Wanneer je het gewicht van materialen zoals staal, aluminium en rvs berekent, is het belangrijk om een onderscheid te maken tussen het daadwerkelijke gewicht en het gewogen gewicht (=soortelijk gewicht).
Wanneer je materialen in hun zuivere vorm - het daadwerkelijk gewicht - berekent, hou je geen rekening met andere elementen of legeringen die eventueel zijn vermengd in het materiaal. Staal, aluminium en rvs maken vaak deel uit van andere metalen of legeringen, zoals bijvoorbeeld koper, chroom en/of ijzer. Het is dus slechts een ruwe schatting van het gewicht. Om materialen in hun zuivere vorm te berekenen, gebruik je het atoomgewicht van het element of van de verschillende elementen in de legering.
Niet elk metaal heeft bovendien eenzelfde soortelijk gewicht of eenzelfde maat voor de dichtheid van het materiaal. Het soortelijk gewicht wordt uitgedrukt in kilogram per kubieke meter (kg/m³), kilogram per kubieke decimeter (kg/dm³) of gram per kubieke centimeter (g/cm³) en verschilt per materiaal. Het gewogen gewicht of soortelijke gewicht is belangrijk bij het bepalen van de geschiktheid van een materiaal voor een specifieke toepassing, omdat het invloed heeft op de sterkte, gewichtsverdeling en transportkosten van het materiaal.
Het gewicht van staal, aluminium en rvs kan worden berekend door de lengte, breedte en dikte van het materiaal te vermenigvuldigen met de dichtheid van het specifieke type staal, aluminium of rvs. De dichtheid van staal varieert tussen de 7,7 en 8,1 g/cm³, afhankelijk van het type staal. Roestvast staal heeft een dichtheid van ongeveer 8 g/cm³ en aluminium 2,7 g/cm³.
De meeste online calculators houden rekening met een aantal tussenstappen om het gewicht te berekenen. We zetten ze hieronder even voor jou op een rij.
1. Bepaal je legering
De juiste legering bepalen is cruciaal om tot een juist gewicht te komen. Sommige gebruiken bijvoorbeeld de gemiddelde dichtheid van aluminium (2,7 g/cm³) om te rekenen maar toch adviseren wij om de juiste dichtheid te hanteren om verschillen in gewicht te vermijden. Zo is de dichtheid van een aluminium 5154-legering bijvoorbeeld 2,66 g/cm³.
2. Hou rekening met de vorm
Na het bepalen van de dichtheid van de staallegering, moet je ook het totale volume berekenen. Het volume is afhankelijk van de vorm en afmetingen van de materialen. Er bestaan heel wat verschillende vormen waarin staal, rvs en aluminium producten verkrijgbaar zijn zoals buis, vlakke plaat of stafmateriaal en die hebben allemaal een andere berekening.
3. Reken het gewicht van je materialen uit
Om het totale gewicht te bekomen, vermenigvuldig je vervolgens het volume met de dichtheid. Wanneer je het gewicht voor dezelfde artikelen samen wilt berekenen, dan kan je nog vermenigvuldigen met het aantal stuks.
Hoewel het berekenen van complete constructies niet eenvoudig is, is het gewicht berekenen van plaatwerk vrij eenvoudig met behulp van een simpele formule:
Gewicht plaat = lengte (m) x breedte (m) x plaatdikte (mm) x soortelijk gewicht (kg/dm³)
of gewicht plaat = volume (m³) x dichtheid (kg/m³)
Voorbeeld: Het gewicht van een stalen plaat van 1250 x 750 x 10 mm wordt als volgt berekend:
Gewicht = 1,25 m x 0,75 m x 10 mm x 7,8 kg/dm³ = 73,125 kg
Voorbeeld: Het gewicht van een RVS 304 plaat van 1000 x 500 x 100 mm wordt als volgt berekend:
Gewicht = 1 m x 0,5 m x 0,1 m x 7.930 kg/m³ = 396,50 kg
Om plaatgewicht te berekenen is vooral het soortelijk gewicht van het materiaal een belangrijke factor. Zo heeft staal bijvoorbeeld een soortelijk gewicht van 7,8 kg/dm³, terwijl aluminium een soortelijk gewicht heeft van ongeveer 2,7 kg/dm³. Het soortelijk gewicht van rvs kan variëren afhankelijk van de samenstelling, maar ligt meestal tussen de 7 en 8 kg/dm³. Houd rekening met de exacte afmetingen en dichtheid van het materiaal om een nauwkeurige berekening van het gewicht te maken.
Het berekenen van het gewicht van aluminium en stalen buizen is essentieel voor verschillende toepassingen, zoals bij grond-, weg- en waterbouw. Om het gewicht van buizen te kunnen berekenen, moet je over de lengte, de buitendiameter en de wanddikte van de buizen beschikken. We zetten de stappen hieronder even voor jou op een rij.
1. Bepaal de buitendiameter (in meter) van de buis
Meet de afstand over de buitenkant van de buis, van de ene kant naar de andere, en druk deze maat uit in meter.
2. Bepaal de binnendiameter (in meter)
De binnendiameter van de buis kan je bepalen wanneer de buis hol is. Als de buis massief is, dan is de binnendiameter gelijk aan nul.
3. Bepaal de lengte van de buis (in meter)
Meet de buis van het ene uiteinde tot het andere om de afstand in meter te bepalen.
4. Bepaal de dichtheid van het materiaal in kg/dm3
De dichtheid van aluminium is ongeveer 2.7 kg/dm³ en de dichtheid van staal varieert afhankelijk van het type, meestal tussen 7.7 kg/dm³ en 8.1 kg/dm³. Let wel op: Voor andere materialen moet hier een andere constante worden ingevuld. De volgende grafiek geeft alvast de dichtheid in kg/m3 aan van de meest gebruikelijke staalsoorten en legeringen die beschikbaar zijn:
Metalen en legeringen | kg/dm³ | kg/m³ |
Aluminium (Al) | 2,755 | 2755 |
Brons | 8,5 | 8500 |
Chroom (Cr) | 7,19 | 7190 |
Ijzer (Fe) | 7,86 | 7860 |
Koper (Cu) | 8,9 | 8900 |
Nikkel (Ni) | 8,8 | 8800 |
Staal | 7,8 | 7800 |
Titanium (Ti) | 4,6 | 4600 |
Wolfraam (W) | 18,4 | 18400 |
5. Bereken het gewicht
Wanneer je al deze stappen en gegevens samenvoegt, dan kan je de volgende formule gebruiken om het gewicht van buizen te berekenen. Zorg er wel voor dat je consistent bent met de eenheden, bijvoorbeeld meter voor lengte en meter voor de diameter, en dat je de dichtheid in de juiste eenheid gebruikt. Het resultaat zal het gewicht van de buis in kilogram (kg) zijn.
Gewicht (kg) = (π*/4) x (buitendiameter² - binnendiameter²) x lengte (m) x dichtheid (kg/dm3)
*π= 3.14
Geen paniek, al deze berekeningen hoeft je niet op eigen houtje uit te voeren. Vaak wordt het gewicht per meter meegegeven van het artikel en er bestaan verschillende online calculators en apps die automatisch het gewicht berekenen volgens het volume en de dichtheid van je materialen. Zorg ervoor dat je de juiste afmetingen en gegevens invoert om een correcte berekening te bekomen.