اتصال توسط پیچ و مهره بر خلاف دو ردش دیگر اتصال صنعتی یعنی بکارگیری چسب و فرایند جوشکاری تابع جنس و متریال سطوح نمی باشد اما نیاز به سطوح صلب دارد و بعنوان مثال بر خلاف بکارگیری و قابلیت های چسب در اتصال نمی توان از پیچ و مهره ها برای اتصال سطوح نرم مانند چرم و پارچه استفاده نمود. علاوه بر این پیچ و مهره ها برای اتصال نیاز به سوراخ های سطحی داشته که این سوراخ ها سبب افزایش تمرکز تنش در اتصال نیز می شوند.
پیچ و مهره های صنعتی در شکل ها و گرید های مختلف از متریال گوناگون تولید می شوند. انواع کاربردی پیچ و مهره صنعتی عبارتند از انواع پیچ های شش گوش و آلنی که در اتصالات ماشین آلات سنگین دارای کاربری گسترده ای هستند، پیچ های متری که کاربری اصلی آنها در اتصال کانال ها و در صنایع تاسیساتی ساختمان است و استاد بولت ها که به شکل میله های رزوه شده می باشند و کاربری گسترده ای در صنایع نفت و پتروشیمی در اتصالات لوله ها و فلنج ها دارند.
پیچ و مهره صنعتی در گرید های آهنی، فولادی و استنلس استیل تولید می شوند که عنصر فلزی پایه در تمامی این آلیاژ ها آهن Fe با درصد های متغیری از کربن و عناصر فلزی افزاینده می باشد. در یک مقایسه کلی باید گفت پیچ و مهره آهنی دارای پایینترین میزان از مقاومت کششی و محیطی قرار داشته، پیچ و مهره فولادی مقاومت کششی بالاتری نسبت به دو مورد دیگر داشته اما در برابر آب و خورنده های محیطی آسیب پذیر هستند و پیچ و مهره استیل دارای مقاومت کششی کمتر از فولاد اما مقاومت محیطی بالاتر هستند.
آلیاژ و قابلیت های پیچ و مهره استیل
استنلس استیل یک آلیاژ بسیار کارامد از آهن می باشد که درصد های گوناگون در سری ها و گرید های مختلف از عناصر فلزی و نافلزی دارد. پر کاربرد ترین گرید های استنلس استیل گرید های 304، 310، 312، 316 می باشند که در تولید پیچ و مهره استیل اغلب گرید های 304 معروف به بگیر و گرید 316 معروف به نگیر مورد استفاده قرار می گیرند. هر دو گرید از پیچ و مهره استیل بگیر و نگیر دارای مقاومت های مکانیکی از سختی و تنسایل برابر هستند و تفاوت اصلی آنها در ترکیبات شیمیایی و در نتیجه مقاومت محیطی است.
پیچ و مهره استیل را اغلب با ترکیب 18-8 یعنی با 18% عنصر کروم و 8% عنصر نیکل که هر دو فلزی با قابلیت بالا در از دست دادن الکترون هستند استفاده می کنند. قابلیت الکترون دهی این دو فلز عنصر فلزی آهن را در ترکیبات پیچ و مهره استیل در برابر از دست دادن الکترون حفظ می کند. وجود این دو عنصر فلزی با درصد بالا علاوه بر افزایش مقاومت محیطی پیچ و مهره سبب کاهش قابلیت جذب در میدان مغناطیسی نیز می شود بگونه ای که گرید 304 از پیچ استیل که به A2 نیز شناخته می شود میزان جذب بسیار اندک (بگیر) و گرید 316 از پیچ و مهره استیل بدون خاصیت جذب (نگیر) می باشد.
گرید نگیر از پیچ استیل علاوه بر عناصر کروم و نیکل درصد محدودی از عنصر مولیبدنیوم نیز داشته که بر قابلیت های ضد زنگ این آلیاژ بالاخص در شرایطی که با ترکیبات کلر دار سرو و کار دارد می افزاید. از این رو گرید نگیر از پیچ و مهره استیل مقاومت بهتر در برابر زنگ زدگی داشته و قیمت بالاتری نیز دارد. تشخیص دو گرید بصورت چشمی میسر نبوده و می بایست با اهنربا تست شده و یا بصورت انالیز متریال این مقایسه صورت پذیرد.
استاندارد تولید پیچ شش گوش فولادی و استیل
پیچ شش گوش Hex bolt یکی از پرکاربرد ترین و اولیه ترین طراحی های پیچ و مهره صنعتی محسوب می شود. امروزه در اتصالات ماشین آلات صنعتی به سبب قابلیت اتصال مناسب تر در بسیاری از موارد از پیچ آلن بجای پیچ شش گوش استفاده می شود اما همواره پیچ شش گوش در اتصالات بصورت گسترده ای بکار می رود. پیچ شش گوش چه در گرید های آهنی، فولادی و استنلس استیل اغلب هم با استاندارد های متریک DIN و هم با استاندارد های اینچی ASTM تولید می شود.
استاندارد تولید پیچ شش گوش در دستگاه متریک برای گرید های آهنی و فولادی و استنلس استیل بصورت نیم دنده DIN931 < برای نمونه های تمام دنده DIN933 می باشد. البته نوعی از پیچ تحت نام پیچ سازه Structural bolt نیز وجود دارد که به شکل شش گوش و تنها با کلاس 10.9 تولید می شود و به پیچ 10HV شهرت دارد. استاندارد تولید پیچ سازه کاملا متفاوت بوده و طبق استاندارد DIN6914 تولید می شود که این استاندارد حجم و ارتفاع گل بزرگتر برای افزایش قابلیت تنش های کششی را معرفی می کند. از پیچ های سازه در اتصالات پل ها و سد ها و نیروگاه ها استفاده می شود و دارای مقاومت بالاتری در برابر اعمال تنش است.
پیچ شش گوش طبق استاندارد آمریکایی بصورت اینچی نیز طبق استاندارد های ASTM A320, A325, A490 تولید می شود که گرید A490 یکی از مستحکم ترین گرید های پیچ و مهره صنعتی محسوب می شود و اغلب در گرید 8 از استاندارد آمریکایی عرضه می شود.
نظر شما