솔더 와이어와 그 길이 계산

솔더 와이어와 그 길이 계산.

솔더 와이어 스풀을 찾고 있는데 스풀에 제품의 길이가 나와있지 않아 실망했다면, 거기에는 이유가 있습니다. 업계에서는 일반적으로 땜납을 길이 단위로는 판매하지 않으며, 대신 무게 단위로 판매합니다.

받게 될 제품의 양을 구체화하는 데 문제가 있다면 이 값을 계산할 수도 있습니다. 그러기 위해서는 세 가지를 알아야 합니다.

  • 제품의 무게(포장 제외)
  • 와이어의 직경
  • 와이어의 조성 (밀도를 확인할 수 있음)
변수 설명 단위
W 무게 g
D 밀도 g/cm³ 또는 Kg/m³
d 직경 mm
L 길이 cm

L을 구하는 공식

L=\frac{W/D}{π \Bigl(\frac{d/2}{10} \Bigr)^{2}}




잠깐! 아직 가지 마세요. 공식이 조금 겁나 보이는 건 사실이지만, 장담컨대 보기에만 그럴 뿐입니다. 여러분도 풀 수 있습니다.
아래는 처음부터 끝까지의 과정을 연습해볼 수 있는 실제 사례입니다.


예제 1:

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제조업체 부품 번호 4900-35G
Digi-Key 부품 번호 473-1116-ND
제조업체 MG Chemicals
설명 무연 비세척 와이어 솔더 Sn96.5Ag3Cu0.5(96.5/3/0.5) 20 AWG, 21 SWG 튜브, 0.60oz(17g)
규격서 여기를 클릭하세요

우선 이 변수들을 제거합니다.

W (무게) 17g

이 변수는 위 제품 설명에 있습니다. 땜납은 일반적으로 무게 단위로 판매되기 때문에 종종 제품 설명에서 발견할 수 있습니다.

d (직경) 0.81mm

제품 설명에 20AWG 와이어라고 나와있지만, 우리는 계산을 위해 mm 단위의 직경 형식이 필요합니다. 규격서를 살펴보니 해당 값이 기재되어 있었습니다. 주) 4900-35G는 단종으로 규격서에서 빠져 있으나 4900 계열의 와이어 직경은 0.032인치(0.81mm)

D (밀도) 7.38g/cm³

모든 원소들은 일정한 밀도를 가집니다. 이 말은, 어떤 것에 무언가가 얼마나 많이 들어 있는지 아는 한 우리는 밀도를 계산할 수 있다는 것입니다. 이 합금의 경우에는 우리가 계산 하지 않아도 됩니다, 이미 계산되어져 있거든요. 찾기 전에 우리가 무엇을 찾고 있는지 이해해야 합니다.
이 합금은 Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5로 표기되어 있으며, 96.5%의 주석, 3.0%의 은, 그리고 0.5%의 구리로 만들어집니다. 이 원소들의 조합이 정확히 똑같은 물체가 있다면 언제든 밀도는 동일할 것입니다. 이것이 물리입니다.

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그래서 어디서 이 밀도를 찾을 수 있을까요? 보통은 규격서에 있지만 그렇지 않은 경우, 밀도라는 단어와 함께 합금 이름을 구글에서 간단히 검색하기만 해도 이 숫자가 나와 있는 자료를 찾는 데 대체로 도움이 됩니다.

그런 의미에서, 계속 아래로 스크롤을 내리면 가장 보편적인 땜납과 그들의 밀도 목록을 볼 수 있을 것입니다.

필요한 값들을 얻었으니 공식에 대입해서 이 제품의 길이를 계산해 보겠습니다.

L=\frac{17/ 7.38}{π \Bigl(\frac{0.8/2}{10} \Bigr)^{2}}

이 공식을 단순화하는 것에서 시작하겠습니다.

\frac{17}{7.38} = 2.3
\frac{0.81}{2}=0.405



L=\frac{2.3}{π \Bigl(\frac{0.405}{10} \Bigr)^{2}}

그리고 조금 더 단순화 하면.

\frac{0.405}{10} = 0.0405

0.0405^2 = 0.00164


L=\frac{2.3}{π *0.00164}
π *0.00164 = 0.005153
\frac{2.3}{0.005153}


L = 447.03 cm (4.47 m)

피트로 변경하고 싶다면 답에 0.33을 곱하기만 하면 됩니다.

L = 14.7 ft

예제 2:

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제조업체 부품 번호 4865-454G
Digi-Key 부품 번호 473-1108-ND
제조업체 MG Chemicals
설명 유연 비세척 와이어 솔더 Sn63Pb37(63/37) 20 AWG, 21 SWG 스풀, 1lb(454g)
규격서 여기를 클릭하세요
W (무게) 454g
d (직경) 0.81mm
D (밀도) 8.40g/cm³
L=\frac{454/8.4}{π \Bigl(\frac{0.81/2}{10} \Bigr)^{2}}
L = 10484 cm = 104 m = 346 ft

일반적인 값

여러분의 계산에 사용할 수 있는 알려진 합금 조성과 그들의 밀도 목록을 아래에 작성해 두었습니다.

조성 밀도
합금 조성 g/cm³
Bi57Sn42Ag1 8.57
Bi58Sn42 8.57
In100 7.31
In52Sn48 7.3
In97Ag3 7.38
Pb60Sn40 9.28
Pb70Sn30 9.72
Pb85Sn15 10.47
Pb88Sn10Ag2 10.73
Pb93.5Sn5Ag1.5 11.02
Pb95Sn5 11.03
Pb97.5Ag1.5Sn1 11.26
Sn50Pb50 8.87
Sn60Pb40 8.51
Sn62Pb36Ag2 8.42
Sn62Pb38 8.37
Sn63Pb37 8.4
Sn95Ag5 7.4
Sn95Sb5 7.25
Sn96.5Ag3.0Cu0.5 7.38
Sn96.5Ag3.5 7.37
Sn96.5Ag3Cu0.5 7.37
Sn96Ag4 7.38
Sn97Ag3 7.36
Sn97Cu3 7.33
Sn99 7.28
Sn99.3Cu0.7 7.26

이 공식이 솔더 와이어에만 적용되는 것은 아니라는 점을 잠시 언급하고 싶습니다. 이 공식은 많은 다른 시나리오에 적용될 수 있으며, 공식을 조금만 변경하면 우리가 찾아야 하는 값을 바꿀 수 있습니다.

L (길이)를 찾기 위한 공식

L=\frac{W/D}{π \Bigl(\frac{d/2}{10} \Bigr)^{2}}

D (밀도)를 찾기 위한 공식

D=\frac{W}{Lπ \Bigl(\frac{d/2}{10} \Bigr)^{2}}


W (무게)를 찾기 위한 공식

W= DLπ \Bigl(\frac{d/2}{10} \Bigr)^{2}
마이크로소프트 엑셀과 같은 데이터베이스 응용 프로그램에서 사용할 수 있는 공식을 보려면 여기를 클릭하십시오.

무게를 찾으려면

=밀도*길이*PI()*POWER(((직경/2)/10),2)

밀도를 찾으려면

=무게/(길이*PI()*POWER(((직경/2)/10),2))

길이를 찾으려면

=(무게/밀도)/(PI()*POWER(((직경/2)/10),2))

예제 3:

다음은 다른 유형의 예제입니다. 보수하려는 보트에 PVC 파이프를 두르려고 합니다. 무게 제한을 초과하고 싶지는 않기 때문에 추가한 모든 총계가 제한을 넘기지 않도록 노력하고 있습니다. 만약 제 앞에 일부라도 있었다면 길이에 대한 무게를 측정하고 적절한 길이에 대한 무게가 얼마나 될 지 계산해 볼 수 있겠지만, 지금 당장은 가지고 있질 않습니다. 게다가 무게를 측정할 커다란 저울도 없습니다. 뭘 할 수 있을까요? 물론, 몇 개를 사서 직접 측정할 수도 있고, 아니면…

PVC의 밀도를 구글에서 검색해보니 1.38g/cm³의 밀도를 가지고 있습니다. 2인치 파이프 100피트 정도를 둘러야 할 것으로 추정됩니다.

정보를 찾을 수 있는 아래 도표를 발견하였습니다:

아래 치수를 얻을 수 있습니다:

OD(외경) = 2.375인치 (60.325mm)
ID(내경) = 2.047인치 (51.9938mm)

변수 설명 단위
W 무게 W g
D 밀도 1.38 g/cm³ or Kg/m³
d 직경 60.325 mm
L 길이 3048 cm

W= DLπ \Bigl(\frac{d/2}{10} \Bigr)^{2}
W= (1.38)(3048)(π \Bigl(\frac{60.325/2}{10} \Bigr)^{2})



지금까지 계산된 파이프의 무게는:

W = 120220 g
W = 120.22 Kg
W = 265.04 Lbs

조금 무거워 보인다면 그건 파이프 안이 비어 있다는 것을 깜박했기 때문입니다. 내경 값을 사용해 한 번 더 계산하고 위의 값에서 빼야 합니다.

W = 89307g
W = 89.30Kg
W = 196.88 Lbs

계산된 파이프의 무게는:

W=30913 g
W=30.91 Kg
W=68.15 Lbs

길이가 100피트인 2인치 PVC는 대략 68.15파운드의 무게가 나갑니다. 다만, 위의 도표에는 피트 당 무게가 0.720(아마도 파운드?)이라고 나와 있어서 100피트면 72파운드일 것입니다. 어느 값이 실제 무게에 더 가까운지 안다면 흥미로울 것 같습니다.





영문 원본: Solder Wire and calculating it’s length