پیچ و مهره

استفاده از پیچ و مهره يكى از بهترين روش هاى اتصال قطعات مكانيكى به همدیگر است. با استفاده از آشنایی با انواع پيچ ها مى توان بسيارى از قطعات ساخته شده با فلز و چوب و پلاستيك و… را به هم متصل نمود.

در صنایع بعنوان اتصالات اصلی صنعتی یاد می شود که در شکل های بسیار متنوع با گرید ها، سایز ها و جنس های متفاوت از قبیل استنلس استیل، تیتانیوم و یا متریال های خاص و متفاوت از یکدیگر، قابلیت های مکانیکی و شیمیایی مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند.

پیچ و مهره های فلزی در کنار جوش های فلزی دو روش برای اتصالات قطعات، صفحات و سازه مکمل یکدیگر محسوب می شوند که هر یک دارای مزایا و معایب مربوط به خود می باشند اما در کل مزایای استفاده از آن در قیاس با جوش فلزات بسیار گسترده تر است استفاده نمود حال آنکه اتصال دو سطح با جنس مختلف از طریق جوشکاری مقدور نمی باشد البته برای اتصال دو سطح با بکارگیری پیچ و مهره ها نیاز به ایجاد سوراخ سطحی در داخل سطح می باشد که این امر سبب تمرکز تنش در این نقاط شده و مقاومت سطح در برابر انواع تنش های کششی، برشی و پیچشی را کاهش می دهد.

 

پیچ و مهره استیل

یکی از انواع مرسوم پیچ و مهره استیل است که به رنگ نقره ای مایل به زرد دیده می شوند نمونه ی صنعتی هستند که در شکل های مختلف و معمولا در دو گرید تولید می شوند.

پیچ و مهره استنلس به سبب وجود عناصر فلزی قدرتمند با قابلیت آزادسازی الکترون بالا مانند کروم و نیکل در ساختار خود دارای  سرعت زنگ زدگی بسیار کند  در مقایسه با نوع آهنی و فولادی هستند. از این رو در مواردی که در تماس با آب، رطوبت و بسیاری از خورنده های صنعتی قرار میگیرد استفاده از پیچ و مهره استیل باعث افزایش طول عمر اتصالات می شود. نوع استیل آن آبکاری نمی شود . مقاومت آنها در برابر خوردگی و زنگ زدگی ناشی از ترکیبات شیمیایی درون آنها می باشد.

سایز ها و شکل های مختلفی از پیچ و مهره استیل به صورت پیچ آلن استیل، هنگر بولت و انکر بولت و حتی انواع پیچ های ریز و واشر آلات از جنس استیل تولید شوند. پیچ ها دسته بندی های مختلفی دارند و بر اساس ظاهر و سایر مشخصات دسته بندی می شوند. در اینجا به اتختصار به توضیح برخی از آنها می پردازیم.

 

انواع پیچ

1-پیچ آلن يكى از پركاربردترين پيچ هاى موجود در بازار پيچ آلن يا پيچ سوكتى مى باشد. پيچ آلن به دليل داشتن يك فرو رفتگى در سر خود آچار مخصوص به خود را دارد.

2- پيچ چوب به صورت اختصار با WS نشان داده مى شود داراى رزوه هاى بزرگ و با فاصله از هم مى باشد و براى كاربردهاى چوب و ام دى اف مناسب مى باشد. نوك اين پيچ به گونه اى است كه به خوبى بر روى چوب قرار گيرد و در چوب فرو رود. نام ديگر اين پيچ، پيچ خودكار مى باشد.

3- پيچ فلز یا  Sheet Metal Screwاست كه به صورت اختصار با SMS نشان داده مى شود بر خلاف پيچ چوب داراى رزوه سرتاسرى مى باشد و رزوه ها نيز با فاصله كمترى از هم قرار دارند و قابليت پيچ كردن صفحات فلزى به يكديگر را داراست.اين پيچ بدون مهره به كار مى رود.

4-هنگر بولت يا Hanger Bolt نوعى از پيچ است كه در دو طرف آن رزوه وجود دارد با اين تفاوت كه رزوه هاى يك طرف همانند رزوه چوب است و رزوه طرف ديگر مشابه رزوه پيچ ماشينى است و از اين نوع پيچ ها مى توان در صفحات با دو جنس متفاوت استفاده كرد.

5- انكر بولت(Anchor Bolt) يا رول بولت يكى ديگر از انواع پيچ مى باشد و نوعى است كه از يك استوانه و يك واشر و مهره تشكيل شده است و براى كار در بتن استفاده مى شود. اين پيچ در ابتدا توسط شركت هيلتى معرفى شد.

سر پیچ نیز بر اساس استفاده دسته بندی می شوند:

سر مخفی: برخی پیچ ها به طور کامل در قطعه کار فرو می رود و با سطح صاف و یکدست می شوند.سر مخفی غالبا به شکل تخت می باشد.

سر نیمه گرد: در مواردی به کار می رود که نیازی به سطح صاف نیست. نوعی از سرگرد هست که واشردار می باشد و برای اتصال ورق های فلزی کاربرد دارد.

سر ذوزنقه ای که سطح حامل پیچ را افزایش می دهد.

سرهای شش گوش نیز از از انواع سری می باشند.

 

 

مقایسه پیچ و مهره استیل و گالوانیزه گرم

در بسیاری از مواقع برای کاربران سوالاتی در استفاده از پیچ و مهره استیل در مقایسه با گالوانیزه گرم بالاخص با توجه به قیمت بالاتر استیل بوجود می آید. واقعیت امر این است که پیچ و مهره گالوانیزه گرم با وجود استفاده از عنصر فلزی روی یا زینک بر روی سطح بیرونی با توجه به اینکه مقاومت آنها در برابر زنگ زدگی یک مقاومت سطحی می باشد در مقایسه با استنلس استیل که مقاومت ذاتی و به سبب عناصر ترکیبی در ساختار در برابر زنگ زدگی مقاومت می کنند دارای مقاومت محیطی کمتری است.

اما در مقابل با توجه به خواص مکانیکی بالاتر فولاد در برابر نیروهای مکانیکی شامل انواع تنش های کششی، پیچششی و برشی برتری مکانیکی در میان دو نوع پیچ و مهره یاد شده از فولادی گالوانیزه گرم می باشد. از این رو این انتخاب می بایست با آگاهی کامل از شرایط کاری پیچ و مهره ها از نیرو ها و تنش های وارده و قابلیت خورندگی مواد در تماس با پیچ و مهره صورت پذیرد.

 

قیمت پیچ و مهره استیل در مقایسه با نوع فولادی آن بالاتر می باشد چرا که دو عنصر یاد شد یعنی کروم که با درصدی نزدیک به 18% و نیکل که نزدیک به 8% در ترکیبات بکار گرفته می شوند دارای قیمت  بالایی هستند. در مقایسه بین قابلیت های پیچ و مهره های استیل و فولادی می بایست به کمیت مکانیکی تنسایل اشاره نمود.

 

گرید های مختلف و کاربردی

گرید های 304 و 316 دارای خواص مکانیکی تنسایل مقاومتی،WLL  و MBL برابری هستند اما خواص و مقاومت شیمیایی آنها متفاوت است. این تصور که پیچ و مهره استیل به کلی زنگ نمی زند تصور اشتباهی بوده و حتی پیچ و مهره استیل نیز حتی در تماس با آب با سرعت بسیار کندی دچار زنگ زدگی می شوند.