پیچ و مهره
در صنایع مختلف جهت اتصال قطعات از روشهای متعددی مانند چسب، میخ، پرچ، بست، پیچ و مهره، جوش و غیره استفاده میشود که هر یک در صنایع مختلف کاربرد بیشتری داشته و مزایا و معایب خود را دارند. آنچه روشن است صنعت فلزات گسترده ترین نوع صنعت بوده که اتصالات در این صنعت بیشتر از اتصالات جوشی و اتصالات پیچ و مهره ای است. پیچ و مهره ها از آنجا که اولا قابل تعویض هستند و مهمتر از آن از آنجا که میتوانند از گریدی بالاتر از گرید دو قطعه قابل اتصال باشند به عنوان پرکاربردترین نوع اتصالات در صنعت فلزات هستند. از پیچ مهره استفاده بسیار گسترده ای بالاخص در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی البته بیشتر بصورت استاد بولت، صنعت ساختمان و سوله سازی، صنعت آب و فاضلاب، پل سازی و سد سازی میشود. آنچه ذکر شد صرفا مصرف پیچ و مهره های شش گوش، آلن و استاد بولت محسوب شده و انواع دیگر پیچ و مهره ها در صنایع دیگر کاربرد بسیار وسیعی دارند.
صنایع پیچ و مهره آژاکس تولید کننده انواع پیچ و مهره استیل ، فولادی و آهنی شش گوش ، پیچ مهره آلن استیل و آهن نیم دنده و تمام دنده و انواع استد بولت با رعایت استانداردهای معتبر جهانی و تست کنترل کیفیت محصولات می باشد. این شرکت که با نام داخلی پایا پارس و تحت برند خارجی آژاکس فعالیت می کند تولید کننده و تامین کننده پیچ و مهره های صنعتی با استاندارد های معتبر تبیین کننده تنسایل های متفاوت بوده که موارد ساده تر آنها که در صنایع متعددی کاربرد دارند (مانند پیچ و مهره های شش گوش استاندارد DIN933 و DIN931 که در کلاس های مختلف و از جنس آهن نرم کلاس 4.6، آهن کلاس 5.6، خشکه کلاس 8.8 و کلاس های بالاتر 10.9 و 12.9 بسیار پرکاربرد هستند) بصورت وارداتی و موارد دیگری که بصورت کاملا تخصصی طبق استاندارد های بسیار دقیق نیاز به تهیه طرح ها و نقشه های مهندسی، محاسبات تنش کششی، تنسایل و کرنش، عملیات حرارتی بسیار دقیق سرمایشی و گرمایشی به منظور افزایش تنسایل، سختی و استحکام و در نهایت آبکاری های مدرن سطحی به منظور ایجاد لایه مقاوم متناسب با صنایع مختلف و مواد خورنده صنعتی متفاوتی دارند بصورت تولیدی فعالیت می کند.
تیم فنی مهندسی آژاکس مشتمل بر دو بخش اصلی تیم مهندسی محاسباتی و تیم اجرایی فعالیت می کنند که هر یک از این دو بخش در دو زیر مجموعه کلی به فعالیت می پردازند. تیم مهندسی محاسباتی این مجموعه شامل گروه سفارشات و محاسبات بوده که گروه سفارشات با دریافت اطلاعات دقیق سفارشات و ارائه مشاوره فنی در خدمت مشتریان محترم می باشد. گروه فنی محاسبات به بررسی و انجام محاسبات مهندسی در زمینه پیچ و مهره و آماده کردن نقشه های فنی و مهندسی می پردازد. در بخش اجرایی تکنسین های کار آزموده در کارگاه به تولید پیچ و مهره پرداخته و بخشی دیگر در زمینه عملیات حرارتی و آبکاری پیچ و مهره با این مجموعه همکاری دارند که بخش خارجی مجموعه قلمداد می شوند.
مفهوم کلاس و گرید پیچ و مهره ها
پیچ ها را بسته به نوع کاربری معمولا از جنس آهن کم کربن کلاس 4.6 و 5.6 ، آهن پر کربن خشکه کلاس 8.8 و بالاتر ، استیل و تیتانیوم میسازند. هر یک از این مواد اولیه مزایا و معایب خود را دارند که ویژگی منحصر به فردی برای کاربری ویژه به پیچ میدهند. بطور کلی پیچ های استیل و گالوانیزه به دلیل مقاومت بالایی که در برابر زنگ زدگی و خوردگی دارند انتخاب مناسبی برای مناطق مرطوب و یا در صنعت و شرایط محیطی اسیدی و خورنده دارند. گرید و یا کلاس پیچ و مهره مهمترین فاکتور در تعیین میزان سختی، تنش کششی، تنش برشی، پیچش و در واقع خواص فیزیکی و ذاتی پیچ دارند و در واقع آنچه در هند بوک های مهندسی برای انتخاب پیچ و مهره ها قید شده معمولا بیشتر در رابطه با ویژگی های ابعادی مهره و پیچ و این کلاس یا گرید است. کلاس پیچ و مهره با دو عدد مشخص میشود و در سیستم استاندارد بین المللی میباشد. عدد اول ضرب در 10 میزان بار کششی است بر حسب کیلوگرم که یک میلیمتر مربع از سطح مقطع پیچ می تواند تحمل کند. عدد دوم ضربدر 100 میزان درصدی از بار اول است که پیچ بدون تغییر فرم در حالت کششی میتواند تحمل کند.
پیچ و مهره کلاس 12.9
پیچ مهره کلاس 12.9 پرکاربرد ترین نوع اتصالات در صنایع سنگین دکلهای مخابراتی و صنایع پل سازی و سد سازی هستند. بر این مبنا هر میلیمتر مربع از سطح مقطع پیچ بار کششی 120 کیلوگرم را تحمل کرده و تا 90% از این بار بدون تغییر شکل استقامت میکند.
پیچ و مهره کلاس 10.9
از پیچ و مهره های بسیار پرکاربرد در صنایع ساختمانی سوله سازی و دکل ها هستند نسبت به کلاس پایین تر ترد ترند و هر میلیمتر مربع آنها 100 کیلوگرم بار تحمل میکند و تا 90% این بار را بدون تغییر فرم و کشیدگی تحمل میکند.
پیچ و مهره کلاس 8.8
به پیچ و مهره خشکه معروف هستند و از آنجا که حد متوسطی از سختی و استقامت را دارند در صنایع مختلف کاربرد بسیار دارند و در واقع پرکاربرد ترین کلاس پیچ و مهره هستند. بار 80 کیلوگرم رابصورت کششی در هر میلیمتر مربع تحمل میکنند.
پیچ و مهره کلاس 5.6
به پیچ آهن معروف هستند و در رتبه پیچ مهره ها با استقامت متوسط به پایین دسته بندی میشوند. در صنایع سنگین و بارهای زیاد کاربرد زیادی ندارند و صرفا نقش اتصال دهنده دارند. هر میلیمتر مربع آنها تنها بار 50 کیلوگرم را تحمل میکند.
پیچ و مهره گرید 8
سخت ترین و پر کربن ترین در عین حال خشک ترین نوع پیچ مهره در سیستم آمریکایی محسوب میشوند. این پیچ و مهره ها با کلاس 12.9 در سیستم بین المللی قیاس شده و هر چند عملیات حرارتی و ترکیبی اندکی متفاوت دارند اما کارآیی بسیار مشابهی دارند.
پیچ و مهره گرید 5
پیچ و مهره گرید 5 در دستگاه آمریکایی با استاندارد A325 در سیستم بین المللی شباهت بسیار داشته و از گرید 2 کربن بیشتری دارند و در صنایع تولید ماشین آلات شیر آلات و پمپ استفاده فراوان دارند.
پیچ و مهره گرید 2
پیچ و مهره گرید 2 در سیستم آمریکایی طبق استاندارد ASTM A307 بوده و معمولا با پوشش زینک عرضه میشود و مصرف آن بیشتر در مواردی است که سختی متوسط کفایت میکند.معمولا از فولاد با کربن کم تولید می شوند
استاندارد مهره ها
مهره ها بسته به اینکه در اتصال پیچ شش گوش مصرف میشوند و یا استاد بولت استاندارد مختلفی دارند که در واقع ضخامت و گوشت مهره را مشخص میکند. مهره هابرای اتصال پیچ شش گوش از استاندارد دین 934 و در اتصال استاد بولت ها معمولا 2h , 2hm هستند.
پیچ و مهره گالوانیزه و داکرومات
آبکاری پیچ و مهره ها از گذشته بسیار دور فرایندی برای مقاوم سازی آنها در برابر شرایط محیطی مرطوب، اسیدی و آمونیاکی بوده است. آبکاری بر حسب میزان حساسیت، نوع کاربری و غلظت مواد خورنده میتواند متفاوت باشد. بعنوان مثال پیچ و مهره های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز نیاز به آبکاری مقاومتری نسبت به صنایع آب و فاضلاب هستند و در اولی از آبکاری کادیوم و دومی از گالوانیزه سرد و گرم استفاده میشود.
متداول ترین نوع آبکاری پیچ و مهره ها گالوانیزه سرد، گرم و داکرومات است. فرایند گالوانیزه سرد صرفا یک لایه نازک از روی را روی سطح خارجی قرار میدهد و هر گونه خراش کوچک در آن شرایط را برای زنگ زدن فراهم میکند و از آن رو تنها برای مواردی که احتمال بالا رفتن رطوبت وجود دارد مناسب است و در شرایط با رطوبت بالا کارایی چندانی ندارد .
استفاده از آبکاری گالوانیزه گرم برای محافظت سطحی پیچ و مهره ها در شرایط گرم و مرطوب و تا اندازه ای اسیدی از دیر باز بسیار مرسوم بوده است. هر چند این فرایند نقاط ضعف زیادی نسبت به آبکاری داکرومات دارد. یکی از مهمترین آنها پایین آمدن سختی بدلیل دمای بالای فرایند نزدیک به 460 درجه است. یکی دیگر از معایب آن در مقایسه با پوشش داکرومات افزایش ضخامت سطحی و ایراد در اتصال راحت پیچ و مهره گالوانیزه گرم است بطوریکه معمولا بعد از انجام آبکاری گالوانیزه گرم مهره ها برای اتصال راحت اورسایز میشوند که این امر خود موجب افزایش خوردگی مهره ها میشود. پیچ و مهره
فاکتورهای انتخاب پیچ و مهره
برای انتخاب مناسب ترین پیچ مهره چه از نظر نوع، جنس، ابعاد، آبکاری و غیره فاکتورهای متعددی وجود دارد
مهمترین فاکتور در انتخاب نوع مهره و پیچ از انواع پیچ و مهر ه شش گوش، استاد بولت خود کار و غیره نوع کاربری آنها هاست. در صنعت فلزات استفاده از پیچ و مهره شش گوش ، آلن و استاد بولت بسیار مرسوم است. نکات تجربی اتصالات پیچ و مهره ای
مهمترین فاکتور در انتخاب ابعاد پیچ و مهره ، کلاس، گرید و استاندارد تولید ، بار محاسباتی و تنش وارد بر اتصالات است.اتصالات با گرید ها و کلاس بالاتر بار بیشتری را تحمل میکنند .
مهمترین معیار در انتخاب آبکاری و پوشش پیچ و مهره شرایط محیطی است که اتصالات در آن قرار میگیرند. در محیط های گرم و مرطوب استفاده از پیچ و مهره گالوانیزه سرد و پوشش داکرومات بسیار مرسوم است. هر چند پوشش های سطحی گالوانیزه و پیچ و مهره داکرومات دیگر در محیطهای اسیدی و آمونیاکی قوی دیگر مقاومت چندانی ندارند.
شرایط محیطی و بار وارده هر دو و در کنار هم فاکتورهای اصلی در انتخاب جنس پیچ و مهره از آهن کم کربن تا فولاد، استنلس استیل، تیتانیوم و غیره هستند. جنس تیتانیوم و استنلس استیل 304 و 316 مقاومت محیطی بالاتری در برابر خوردگی دارند. در کل انتخاب پیچ مهره یک فرایند کاملا مهندسی است که نیاز به اطلاعات علم فیزیک مکانیک و تجربه دارد. پیچ و مهره آژاکس
پیچ شش گوش
آژاکس تولید کننده انواع پیچ و مهره شش گوش نیم دنده DIN 931 و تمام دنده DIN 933 با کلاس و گرید مختلف برای صنایع مختلف ساختمانی و سوله سازی، نفت، گاز و پتروشیمی، آب و فاضلاب و پل سازی. پیچ و مهره تولیدی این شرکت از جنس فولاد با غلظت کربن مختلف کلاس 5.6، 8.8، 10.9 و 12.9 و همچنین از جنس استیل و تیتانیوم تولید و عرضه میگردند.
پیچ آلن
صنایع پیچ و مهره آژاکس تولید کننده انواع پیچ آلن استاندارد DIN 912 بصورت نیم دنده و تمام دنده از جنس آهن، فولاد کم کربن و پر کربن، خشکه 8.8، 10.9 و 12.9 برای مصارف صنعتی مورد استفاده در خودروسازی و صنایع ماشین آلات می باشد. پیچ های آلن تولیدی همراه با آبکاری گالوانیزه سرد، گالوانیزه گرم و داکرومات طبق خواست مشتریان عرضه میگردند.
استاد بولت
آژاکس یکی از پیشگامان تولید انواع استد بولت مصرفی صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، آب و فاضلاب و خطوط انتقال آنها است. استاد بولت ها بسته به کاربری از متریال B7, B8, B16 تولید شده و طبق استاندارد A193 تولید و عرضه میگردند. این استد بولت ها معمولا بطورت اینچی دنده میشوند و یا به درخواست مشتریان طبق استاندارد میلیمتری می باشند.
انواع مهره
مهره ها یر خلاف پیچ که به روش فورج سرد تولید میشوند از روش فورج گرم از جنس آهن، فولاد کم کربن و پر کربن، استنلس استیل و تیتانیوم تولید میشوند و کلاس آنها با یک عدد 5، 8، 10 و 12 بر روی آنها قید میگردد. مهره های مورد استفاده با پیچ شش گوش و آلن طبق استاندارد DIN 934 تولید میشوند و مهره های بسته شونده بر روی استاد بولت ها 2H , 2HM هستند.
استاندارد ASTM پیچ و مهره
ASTM International استاندارد جامعه مهندسین آمریکاست که از سال 1898 آغاز به فعالیت نموده است و معرف استاندارد های فنی برای بسیاری از تجهیزات صنعتی من جمله پیچ و مهره است. انواع پیچ و مهره هم طبق استاندارد ASTM ـولید میشوند و هم استاندارد DIN هرچند در کشور ما برخی از انواع پیچ و مهره مانند شش گوش و آلن معمولا طبق استاندارد DIN مورد درخواست و تولید هستند و انواع استد بولت معمولا طبق استاندارد ASTM. مفهوم علائم روی پیچ و مهره، مقایسه جنس و تنسایل استاندارد های پیچ و مهره
استاندارد DIN پیچ مهره
DIN (Deutsches Institut für Normung) موسسه استاندارد کشور آلمان به عنوان یکی از بزرگان صنعت و به نوعی صنعتی ترین کشور دنیا استاندارد هایی از ابعاد پیچ و مهره ها تا نوع دنده، طول گام، طول دنده، عمق دنده، شکل گل و جنس پیچ و مهره معرفی کرده است. این استاندارد از سال 1917 مورد استفاده قرار میگرفته و همچنان به عنوان مطرح ترین استاندارد در تولید بسیاری قطعات صنعتی من جمله انواع مهره پیچ مورد استفاده قرار میگیرد.
