مقالات تجارت آلیاژ مقالاتی از فلزات پرکاربرد
پیچ و مهره جزو مهم‌ترین و کاربردی‌ترین ابزارها در بیشتر صنایع از جمله صنایع ساختمانی، خودروسازی، الکترونیکی و صنایع چوبی می‌باشد. پیچ و مهره در ابعاد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های پیچ و مهره‌ها جنس فولاد آنها می‌باشد که در این مقاله بررسی می‌شوند.
بررسی جنس انواع پیچ و مهره
انواع پیچ و مهره بر اساس جنس عبارتند از:
فولاد آلیاژی
این فولاد در دمای ۴۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد می‌باشد. مقاومت بالایی دارد و در صنایع خودروسازی، هوافضا و صنایع ساختمانی استفاده می‌شود. در برابر ساییدگی و خوردگی مقاومت داشته و قابلیت ماشین کاری بالایی دارد.
فولاد کربنی
این فولاد هم مثل فولاد آلیاژی در دمای ۴۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد می‌باشد. در صنایع ساختمانی و در مصارف عمومی می‌توان از این فولاد استفاده کرد. به طور کلی مقاومت این فولاد متوسط می‌باشد ارزان بوده و شکل دهی خوبی دارد.
فولاد ضد زنگ
این فولاد هم مانند فولاد کربنی و آلیاژی در محدوده دمایی ۴۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد می‌باشد. در صنایع خودروسازی، هوافضا، پزشکی و غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت بالایی دارد و در برابر خوردگی و رطوبت مقاوم می‌باشد. علاوه بر همه این‌ها دارای ظاهر زیبایی نیز می‌باشد.
آلومینیوم
دمای محیط کار آلومینیوم ۴۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد است. قابل استفاده در خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و پوشاک بوده و مقاومتی متوسط دارد. این نوع پیچ و مهره سبک و قابل پردازش است.
برنج
دمای محیط کار فلز برنج ۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد می‌باشد. پیچ و مهره‌‌هایی با این جنس در صنایع الکترونیک، ساختمان‌سازی، خودروسازی و نجاری استفاده می‌شوند و مقاومتی پایین دارند، اما مقاوم به خوردگی بوده، زیبا و قابل پردازش هستند.
تیتانیوم
محیط کار تیتانیوم در دمای ۲۵۰ تا ۵۰۰ درجه می‌باشد. در صنایع هوافضا، خودروسازی و ابزار پزشکی استفاده شده و مقاومت بالایی دارد. این نوع پیچ و مهره سبک و مقاوم در برابر خوردگی بوده و تحمل و دوام بالا دارد.
از میان فولادهای ذکر شده فولاد کربنی بهترین نوع فولاد در تهیه پیچ و مهره می‌باشد زیرا این فولاد سختی و مقاومت به خوردگی دارد و قابل جوشکاری می‌باشد.
استاندارد متریال پیچ و مهره
برای پیچ و مهره در ایران از استانداردهای DIN و ISO و ASTM استفاده می‌شود. ASTM از قدیمی‌ترین استانداردهای پیچ و مهره و بیشتر مربوط به ماده اولیه پیچ و مهره است. همچنین استاندارد ASTM سیستم آمریکایی بیشتر در مورد دمای تولید و مراحل ساخت است. اما در استاندارد DIN بیشتر به اندازه‌ها و شکل پیچ و مهره‌ها پرداخته شده است.
استانداردهای ASTM پیچ و مهره شامل استانداردهای ASTM A193 و ASTM A320 و ASTM A194 و ASTM A182 و ASTM A453 و ASTM A307 و ASTM A325 و ASTM 490 و ASTM 449 می‌باشند.
استانداردهای دین پیچ و مهره شامل استاندارد پیچ و مهره های کله قارچی DIN 603 و پیچ چشمی DIN444 و واشر ساده DIN7349 و مهره واشردار با فلنج DIN 6923 و پیچ و مهره شش گوش DIN 934 و پیچ و مهره دندانه دار DIN6797 است.
استانداردهای ایزو پیچ و مهره شامل ISO 9026 و ISO 4027 و ISO 7380 و ISO 10642 می‌باشد.
پیچ و مهره فولادی
پیچ و مهره فولادی با نام پیچ و مهره خشکه هم شناخته می‌شود. در این ساختار، کربن در کنار فولاد سبب استحکام و مقاومت فوق العاده‌ای شده که قابلیت استفاده از این پیچ و مهره را در اکثر محیط‌ها و شرایط کشش و فشار فراهم کرده است.
این محصول در درجه‌هایی شامل ۵.۶ و ۸.۸ و ۱۰.۹ و ۱۲.۹ و ۲ و ۵ تقسیم بندی می‌شود. هرچه عدد بیشتر باشد، کربن و استحکام این پیچ بالاتر است. در بازار معمولاً درجه‌های ۸.۸ با گل‌پیچ‌های شش ضلعی و گل‌پیچ آلن و بخش پیچی با ۵ دنده میلیمتری و ضخامت ۶ میلیمتر و در درجه ۱۰.۹ با استحکام بالا و جنس میلگرد و ضخامتی حدود ۴.۲ تا ۵ میلیمتر و درجه ۱۲.۹ با حداکثر مقدار کربن و تحمل بیشترین عملیات حرارتی، مطرح هستند.
علائم اختصاری روی پیچ و مهره
نشانه‌های روی سرپیچ نشان دهنده گرید آنها می‌باشد. در این طبقه‌بندی اگر انگلیسی باشد U.S.S. یا S.A.E و از ۲ تا ۸ درجه می‌باشند. این اعداد هرچه به هشت نزدیک‌تر شوند، استحکام پیچ بیشتر می‌شود. گاهی نیز گرید پیچ‌ها با خطوط شعاعی روی آنها مشخص می‌گردد.
تشخیص شماره پیچ و مهره
اندازه پیچ‌ها به صورت یک کد روی آنها نوشته می‌شوند. اولین عدد در این کد بزرگترین قطر را نشان می‌دهد که بر حسب اینچ می‌باشد. عدد دوم نشان دهنده تعداد رزوه‌ها در فاصله است و عدد سوم یا عددی که بعد از ضربدر نوشته می‌شود طول پیچ را نشان می‌دهد.
انواع پیچ و مهره و کاربرد آنها
پیچ و مهره‌ها بر اساس شکل انواع گوناگونی دارند. مطرح‌ترین آنها شامل موارد زیر می‌باشد:
پیچ و مهره شش گوش Hex
این پیچ‌ها دارای سطح مقطعی ۶ ضلعی می‌باشند و به دو حالت تمام رزوه و نیمه رزوه هستند. این پیچ‌ها در خودروسازی و ساخت ماشین آلات استفاده می‌شوند. استحکام بالایی دارند و برای چرخش آنها به نیروی کمتری نیاز است. برای نصب این پیچ‌ها باید قطعه از قبل سوراخ کاری شود و کار با آنها نیاز به آچار دارد.
پیچ و مهره کاسه‌ای Carriage
این پیچ‌ها دارای سطح مقطع گرد محدب و گاهی گرد هموار هستند. گلویی چهارگوش دارند که مانع از پیچش آنها در زمان بسته شدن می‌شود. مهره این پیچ شش گوش است که می‌تواند تمام رزه یا نیم رزه باشد. این پیچ در صنایع چوب مورد استفاده قرار می‌گیرد و در آن قطعه از قبل باید سوراخکاری شود.
پیچ لگ Lag
پیچ‌های لگ به پیچ‌های تاخیری هم معروف هستند. این پیچ‌ها نیز شش ضلعی بوده و نیاز به مهره نداشته و نوکی تیز دارند و نیم رزوه هستند. اما در این پیچ‌ها هم قطعه باید از قبل سوراخ شود. این پیچ‌ها بزرگ و سنگین بوده و در صنایع چوب کاربرد دارند.
پیچ و مهره شانه‌ای Shoulder
مقطعی دایره‌ای و حفره شش ضلعی دارند در این پیچ در فاصله بین محور رزوه‌ای و سطح مقطع یک شانه استوانه قرار دارد که رزوه ندارد. این پیچ همراه یک مهره شش گوش ساده و واشر تخته دایره‌ای می‌باشد. اتصالات این پیچ بسیار دقیق است.
پیچ مهره T شکل
سطح مقطع صاف و مستطیلی دارند و در شیار T شکل قرار گرفته‌اند. دارای محوری استوانه‌ای و تمام رزوه است و همراه با یک مهره شش ضلعی یا مهره T شکل استفاده می‌شوند و در بستن پروفیل‌های آلومینیومی کاربرد دارند.
پیچ‌های خودکار Self tapping
از رایج‌ترین و پر استفاده‌ترین پیچ‌ها هستند و نیازی به مهره ندارند. تمام رزوه‌ای هستند و دارای نوک مخروطی بوده و قادر به سوراخ کردن سطوح می‌باشند. مقطع این پیچ‌ها می‌تواند به شکل‌های مختلف باشد و دارای شیار برای پیچ گوشتی و چهارسو است. این پیچ‌ها در صنایع چوب و پلاستیک استحکام خوبی ایجاد می‌کنند.
پیچ‌های سرمته‌ای Self Drilling
پیچ سرمته‌ای نیز بدون نیاز به مهره می‌باشد. این پیچ دارای مته و تمام رزوه بوده و مقطع آن می‌تواند به شکل‌های مختلف ساخته شود که می‌توان آن را با پیچ گوشتی باز و بسته کرد. مته در این پیچ باعث می‌شود که در حین حرکت قطعه را سوراخ کند. این پیچ در صنایع فلزی و کامپوزیت استفاده می‌شود.
از دیگر پیچ‌ها می‌توان به پیچ و مهره U شکل، پیچ و مهره چشمی Eye ، پیچ و مهره استاد بولت Stud ، پیچ و مهره انکر بولت Anchor و پیچ و مهره J شکل اشاره کرد.
بهترین برندهای پیچ و مهره در ایران
بهترین برندهای پیچ و مهره شامل پارت نیرو، بهین فولاد آتی گستر، دیاکو گستر، پیچ کار پیشگامان، پیچ پارس آذین، پیچ کارا فلات انرژی و نیکانتک ایرانیان می‌باشند.
نتیجه‌گیری
پیچ و مهره‌ها شاخه‌ای عظیم و پر اهمیت در بیشتر صنایع هستند و گستردگی فوق العاده‌ای از استانداردها، سایزها، شکل‌ها، جنس‌ها و کاربردها را دارند. برای استفاده از آنها باید بررسی‌های همه جانبه‌ای انجام داد تا بتوان برای کاربری مورد نظر بهترین پیچ را انتخاب کرد. اگر بخواهیم از پیچ و مهره فولادی استفاده کنیم، فولادهای مناسب برای آن شامل فولاد آلیاژی، فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ می‌باشند که فولاد کربنی مناسب‌ترین آنهاست.
