Jedes Angebot, jede Packliste und jede Frachtkalkulation beginnt mit derselben Frage: Wie viel wiegt das Teil? Bei einem flachen Zuschnitt ist das Arithmetik. Bei einem gezogenen Gehäuse, einem zerspannten Fitting oder einem Rohrrahmen ist es Arithmetik, die in der richtigen Reihenfolge erfolgen muss, denn das Fertigteil wiegt nicht so viel wie der Zuschnitt.
Wie berechnet man das Gewicht eines Metallteils?
Gewicht ist Volumen mal Dichte. Arbeite in Millimetern und Gramm pro Kubikzentimeter: Volumen in cm³ = Volumen in mm³ / 1.000, und Gewicht in kg = Volumen in cm³ × Dichte / 1.000. Dichtewerte: Baustahl 7,85 g/cm³, Edelstahl 304 8,00, Kupfer 8,96, Messing 8,44, Aluminium 6061 2,70, Zink 7,14, Titan 4,51. Bei Blech und Band ist das Volumen Dicke mal abgewickelte Fläche; das Gewicht pro Quadratmeter bei 1 mm Dicke entspricht daher einfach der Dichte in kg: 7,85 kg/m² bei Stahl, 2,70 bei Aluminium. Bei einem tiefgezogenen Teil vom Zuschnitt aus rechnen, weil die Wand dünner und der Flansch dicker wird – das Fertigteil ist meist etwas leichter als sein Zuschnitt.
Die Formeln für die Formen aus Blechbearbeitung und Zerspanung
| Form | Volumen | Hinweis |
|---|---|---|
| Flaches Blech / Zuschnitt | Länge × Breite × Dicke | Bei einem gebogenen Teil die abgewickelte Länge verwenden, nicht die Kontur in der Zeichnung |
| Rundstab | π × (d/2)² × Länge | d in mm ergibt mm³; durch 1.000 teilen für cm³ |
| Rohr | π × (D² − d²)/4 × Länge | D Außendurchmesser, d Innendurchmesser |
| Gezogener Napf (näherungsweise) | π × d × h × t + Boden | Wanddicke t an der in der Zeichnung angegebenen Messstelle verwenden |
| Sechskantstange | 2,598 × (Schlüsselweite)² × Länge | Schlüsselweite, nicht Eckenmaß |
| Vierkant- / Rechteckstab | Breite × Höhe × Länge | - |
Dichtewerte für die Berechnung
| Werkstoff | Dichte (g/cm³) | kg pro m² bei 1 mm |
|---|---|---|
| Baustahl (DC01–DC04) | 7,85 | 7,85 |
| Edelstahl 304 / 316 | 8,00 | 8,00 |
| Edelstahl 430 / 430F | 7,70 | 7,70 |
| Aluminium 1050 / 6061 | 2,70 | 2,70 |
| Aluminium 5052 | 2,68 | 2,68 |
| Kupfer C11000 | 8,96 | 8,96 |
| Messing CuZn37 | 8,44 | 8,44 |
| Zink | 7,14 | 7,14 |
| Titan Grade 2 | 4,51 | 4,51 |
Ein Rechenbeispiel: 500 gestanzte Halterungen
Eine Halterung wird aus 1,5 mm DC04 mit einem abgewickelten Zuschnitt von 140 mm × 60 mm gestanzt. Fläche = 8.400 mm² = 84 cm². Volumen = 84 × 0,15 = 12,6 cm³. Gewicht = 12,6 × 7,85 = 98,9 g pro Teil. Fünfhundert Teile wiegen 49,5 kg – das entscheidet, ob der Auftrag als Paket oder als Fracht versendet wird, bevor jemand die Zeichnung für die Toleranzdiskussion geöffnet hat. Wäre dieselbe Halterung aus 304 gefertigt, ergäbe dieselbe Rechnung 100,8 g pro Teil, und die Gesamtmenge verschiebt sich um fast ein Kilogramm.
Warum der Zuschnitt und nicht das Fertigteil
- Material wird nach Gewicht gehandelt – Coil oder Band werden pro Kilogramm eingekauft; das Zuschnittgewicht ist daher die Zahl, die in den Stückpreis eingeht.
- Verschnitt hat einen Weg – der Unterschied zwischen Zuschnittgewicht und Fertigteilgewicht ist Verschnitt; bei einem Folgestanzwerkzeug entscheidet er zwischen wettbewerbsfähigem und verlustreichem Preis.
- Tiefziehen verändert die Gewichtsverteilung – die Wand wird dünner und der Flansch dicker; ein gezogenes Gehäuse ist daher etwas leichter als sein Zuschnitt. Rechnet man beim Materialeinkauf mit dem Fertiggewicht, kauft man jedes Mal zu wenig.
- Fracht und Handhabung – die Packliste wird aus Fertiggewicht plus Verpackung berechnet; die beiden Zahlen dienen im selben Angebot zwei verschiedenen Zwecken.
Kernpunkt
Volumen mal Dichte, mit Dichte in g/cm³ und Volumen in cm³. Bei Blechteilen den Zuschnitt verwenden: Dicke mal abgewickelte Fläche. Bei zerspannten Teilen die Fertiggeometrie plus den Stab, aus dem man sie herausarbeitet – der Verschnitt dazwischen ist Teil des Preises.
Häufig gestellte Fragen
Wie berechne ich das Gewicht von Blech?
Multipliziere die abgewickelte Fläche mit der Dicke, um das Volumen zu erhalten, und multipliziere dann mit der Dichte. In praktischen Einheiten: Blechgewicht in kg = Fläche in m² × Dicke in mm × Dichte in g/cm³.
Wie hoch ist die Dichte von Stahl in kg/m3?
Baustahl hat 7.850 kg/m³ (7,85 g/cm³). Edelstahl 304 hat 8.000 kg/m³, Aluminium 6061 hat 2.700 kg/m³.
Warum wird das Zuschnittgewicht statt des Fertiggewichts verwendet?
Weil Material nach Gewicht gekauft und bepreist wird und der Verschnitt zwischen Zuschnitt und Fertigteil Teil der Kosten ist. Ein Angebot vom Fertiggewicht unterschätzt das Material bei jedem Teil.
Wiegt ein tiefgezogenes Teil weniger als sein Zuschnitt?
Meist etwas, weil die Wand stärker dünner wird, als der Flansch dicker wird. Der Unterschied ist bei einem flachen Teil klein und bei einem tiefen Teil mit starker Umformung deutlich.