پیچ و مهره های صنعتی چگونه دسته بندی می شوند؟

پیچ و مهره یکی از رایج ترین روش اتصال دو سطح در کنار روش های دیگر از جمله چسب کاری و جوشکاری محسوب می شود که البته نسبت به روش های دیگر مزایا و معایبی دارد. استفاده از پیچ و مهره قابلیت اتصال دو سطح غیر هم جنس را فراهم می کند و پس از اتصال نیز قابلیت جدا سازی به سادگی فراهم است که از مزایای کاربری این اتصال صنعتی محسوب می شود. اما در عوض برای اتصال سطوح با پیچ و مهره نیاز به ایجاد سوراخ های سطحی وجود دارد امری که تمرکز تنش را در سطح اتصال افزایش داده و آسیب پذیری را بالا می برد.

پیچ و مهره های صنعتی در گرید های مختلف و از آلیاژ های مختلف فلزی تولید می شوند که آلیاژ های فولاد از جمله گرید خشکه پر مصرف ترین انها محسوب می شوند. روش های مختلفی از دسته بندی برای پیچ و مهره ها قابل تعریف می باشد که دسته بندی بر حسب صنایع مصرف کننده، بر حسب نوع گل و شکل هندسی و بر حسب گرید و متریال از بارزترین انها هستند. در زیر به بررسی این دسته بندی ها می پردازیم.

دسته بندی پیچ و مهره صنعتی بر حسب شکل هندسی

هر چند پیچ های صنایع سبک بصورت نوک مته ای و خودکار نیز تولید می شوند که قطر جان پیچ در طول پیچ متغیر است اما تمامی پیچ های صنایع سنگین دارای قطر جان پیچ برابر در کل طول بوده و با بکارگیری مهره ها بسته می شوند. با این وجود نیز شکل های مختلفی از پیچ های صنعتی بر حسب نوع گل وجود دارند که به قرار زیر هستند.

• پیچ های هگزاگون یا شش گوش Hex bolt: هم بصورت نیم دنده و هم بصورت تمام دنده تولید می شوند و پر مصرف ترین نوع پیچ های صنعتی هستند. از پیچ های شش گوش در گرید های فولادی و خشکه در اتصالات انواع پمپ، کمپرسور، ژنراتور و دیگر ماشین آلات صنعتی استفاده می شود.

• پیچ های آلنی یا سوکتدار Allen cap head screw: این نوع از پیچ های صنعتی طبق استاندارد DIN912 تولید می شوند و هم در گرید های فولادی و هم در گرید های استیل تولید می شوند. پیچ های آلنی در واقع نسل جدید اتصالات هستند که راحتی در اتصال را نسبت به نمونه های شش گوش به همراه داشته و طبق استاندارد می بایست بصورت نیم دنده تولید شوند.

• استاد بولت Stud bolt: این پیچ ها بصورت یک راد یا میله تمام دنده تولید شده و در صنایع نفت و پتروشیمی استفاده گسترده ای دارند. استاد بولت ها طبق استاندارد آمریکایی ASTM A193 تولید می شوند و دارای دنده های اینچی هستند. استاد بولت ها در گرید های مختلف استیل و فولادی عرضه شده و در اتصالات لوله و فلنج استفاده گسترده ای دارند.

• پیچ های متری Threaded rod: این دسته از پیچ های صنعتی در طول 1 الی 3 متر برحسب قطر تولید می شوند. پیچ های متری دارای شباهت هایی به استاد بولت ها هستند اما در گرید های ضعیف تر و با استاندارد های متریک تولید می شوند. از پیچ های متری در تاسیسات ساختمان ها برای نگهداری پلیت ها استفاده می شود.

متریال و گرید های پیچ و مهره

همانطور که پیشتر نیز گفته شد اغلب پیچ و مهره های صنعتی یا از گرید های استنلس استیل تولید می شوند و یا از گرید های فولادی. گرید های فولادی به سبب قابلیت عملیات حرارتی دارای مشخصات مکانیکی مناسب تر از تنسایل و سختی سطحی بالاتر هستند حال آنکه گرید های استنلس استیل از پیچ و مهره دارای مقاومت محیطی بالاتری در برابر زنگ زدگی بالاخص در محیط های مرطوب هستند. وجود عناصر فلزی گرانبها در ساختار پیچ و مهره استنلس استیل سبب بالاتر بودن قیمت آن نسبت به نمونه های فولادی می شود. در زیر به معرفی پر کاربرد ترین گرید های پیچ و مهره صنعتی می پردازیم.

• پیچ فولادی خشکه: این کلاس از پیچ های صنعتی که به خشکه یا 8.8 شناخته می شود دارای تنسایل مقاومت کششی 800 نیوتن بر میلیمتر مربع بوده و از فولاد با سطح متوسطی کربن تشکیل شده که همراه با عملیات حرارتی عرضه می شود.

• پیچ فولادی کلاس 10.9: این کلاس از پیچ فولادی دارای درصد نسبتا بالایی کربن بوده و اندکی ترد است. اغلب از پیچ های شش گوش و بصورت نیم دنده در این کلاس استفاده می شود که دارای تنسایل مقاومت کششی برابر با 1040 نیوتن بر میلیمتر مربع هستند.

• پیچ فولادی کلاس 12.9: بالاترین کلاس پیچ و مهره های فولادی صنعتی می باشد که اغلب بصورت پیچ آلن تولید می شود. این کلاس از پیچ صنعتی ترد با درصد بالایی کربن و دارای عملیات سخت کاری ویژه می باشد.

• پیچ استنلس استیل A2: این کلاس از استنلس استیل که یه 18-8 نیز شناخته می شود از استنلس استیل گرید 304 تولید شده است. 18% کروم و 8% نیکل در ساختار این پیچ استیل سبب مقاومت محیطی بالا در برابر زنگ زدگی در تماس با رطوبت می شود. سطح این پیچ ها نقره ای براق و بدون نیاز به آبکاری سطحی عرضه می شوند.

• پیچ استیل A4: این گرید از پیچ و مهره استیل از گرید 316 یا نگیر استیل تولید می شود که توسط آهنربا جذب نمی شود. در ساختار این گرید از پیچ استیل از درصد اندکی عنصر فلزی گرانبهای مولیبدنیوم استفاده شده است که مقاومت محیطی را بالاخص در محیط های کلریدی بالا می برد.