پیچ و مهره های صنعتی در شکل های متنوعی تولید می شوند که در واقع بجای جوشکاری فلزات برای اتصال سطوح و اجزا بکار گرفته شده و حتی بصورت گسترده تری نسبت به جوشکاری با توجه به قابلیت پیچ و مهره ها در اتصالات سطوح غیر فلزی و حتی سطوحی از جنس های مختلف بکار گرفته می شوند. پیچ و مهره Bolt and nut در شکل های مختلف که بر خی برای صنایع سنگین مانند صنایع نفت و پتروشیمی، صنایع ساختمانی و ماشین آلات صنعتی بکار گرفته می شوند و برخی دارای کاربری در صنایع سبک تر مانند پیچ های درای وال هستند بکار می روند.
در صنایع پیچ و مهره های صنعتی در شکل های مختلف که اغلب دارای فطر جان پیچ ثابت هستند بکار گرفته می شوند. بیشترین استفاده از آلیاژ های فولادی در تولید پیچ و مهره ها که به شکل های پیچ شش گوش، پیچ آلنی، پیچ های تمام دنده تحت نام استاد بولت Stud bolt و همچنین پیچ های متری مورد استفاده قرار می گیرند. دو مفهوم گرید و کلاس که بصورت مستقیم با تنسایل پیچ و مهره ها سر و کار دارند در انتخاب و کاربری پیچ و مهره های صنعتی نقش مستقیمی دارند. در زیر به معرفی پیچ و مهره های صنعتی می پردازیم.
پیچ شش گوش: پر مصرف ترین نوع پیچ صنعتی بالاخص در اتصالات ماشین آلات صنعتی می باشد. پیچ شش گوش با استاندارد DIN933 بصورت تمام دنده، استاندارد DIN931 بصورت نیم دنده تولید و مورد استفاده قرار می گیرد. البته استاندارد DIN6914 برای پیچ و مهره های شش گوش گل درشت نیز بکار گرفته می شود که دارای کاربری های سوله و ساختمان می باشند.
پیچ آلنی: نوعی مدرن از طراحی پیچ های صنعتی می باشد که در استاندارد DIN912 تولید شده است. پیچ آلنی اغلب بصورت فولادی در کلاس ۸٫۸ و ۱۲٫۹ بصورت نیم دنده و همچنین بصورت استنلس استیل مورد استفاده قرار می گیرد.
استاد بولت: در واقع یک پیچ بصورت یک راد یا میله تمام دنده می باشد که طبق استاندارد ASTM A193 تولید شده است. استاد بولت ها هم در گرید های فولادی B7 , L7, B16 مورد استفاده قرار می گیرند و هم بصورت استنلس استیل در متریال B8 , B8M تولید می شوند.
تنسایل مقاومت کششی پیچ و مهره های صنعتی
پیچ و مهره های صنعتی تحت تنش های کشش، پیچشی و خمشی بالایی قرار دارند و از این رو می بایست دارای مقاومت بالایی در برابر این تنش ها باشند. در واقع کمیت های مکانیکی که بیانگر مقاومت پیچ و مهره ها در برابر این نیرو ها می باشد یکی تنسایل مقاومت کششی و دیگری سختی سطحی می باشند. تنسایل بر حسب نیوتن بر میلیمتر مربع و یا مگاپاسکال و سختی سطحی به یکی از روش های برینل، ویکرز و راکول سنجیده می شود. خوشبختانه روش هایی که برای افزایش تنسایل پیچ و مهره ها مورد استفاده قرار می گیرد به افزایش سختی سطحی آنها نیز می انجامد. در زیر به بررسی کاربردی ترین کلاس ها و تنسایل های پیچ و مهره های صنعتی می پردازیم.
پیچ فولادی خشکه کلاس ۸٫۸: این پیچ هم به شکل شش گوش و هم به شکل پیچ آلنی در اتصالات ماشین آلات صنعتی مانند انواع پمپ، کمپرسور، ژنراتور، دستگاه های همزن بتن و … مورد استفاده قرار می گیرد. تنسایل مقاومت کششی این کلاس از پیچ های صنعتی برابر با ۸۰۰ نیوتن بر میلیمتر مربع است.
پیچ فولادی کلاس ۱۰٫۹ : این سری از پیچ های صنعتی که دارای تنسایل مقاومت کششی برابر با ۱۰۴۰ نیوتن بر میلیمتر مربع هستند هم به شکل پیچ سازه و طبق استاندارد DIN6914 تولید می شوند و هم بصورت شش گوش ساده نیم دنده و تمام دنده بکار گرفته می شوند. در اتصالات ماشین آلات صنعتی که تحت تنش های بسیار سنگینی قرار می گیرند مانند اجزای زیر بندی ماشین های راهسازی مانند لودر ها، بیل های مکانیکی، بولدوزر ها و گریدر ها از این کلاس پیچ فولادی استفاده می شود.
پپیچ فولادی کلاس ۱۲٫۹: این کلاس از پیچ های صنعتی فولادی اغلب به شکل آلنی و بصورت نیم دنده تولید می شود. تنسایل مقاومت کششی این کلاس از پیچ صنعتی بالای ۱۱۰۰ نیوتن بر میلیمتر مربع بوده و دارای عملات سخت کاری پیچیده ای است. پیچ آلنی کلاس ۱۲٫۹ اغلب بصورت نیم دنده به بازار عرضه می شود.
تفاوت آبکاری داکرومات با آبکاری گالوانیزه پیچ و مهره های فولادی
پیچ و مهره های فولادی هر چند دارای تنسایل و سختی بالایی بوده و برای اعمال تنش ها در اتصالات صنعتی بسیار مقاوم هستند اما به سبب کاربری آلیاژ های فولاد که در برابر خورنده های محیطی مانند آب و رطوبت و یا گازهایی با قابلیت خورندی بالاتر مقاومت چندانی نداشته به سرعت اکسید می شوند. از این رو در اغلب موارد پیچ و مهره های صنعتی را بصورت آبکاری شده مورد استفاده قرار می دهند.
آبکاری داکرومات و گالوانیزه پیچ و مهره ها هر دو با بکارگیری لایه پوشش سطحی از جنس زینگ Zn با عدد اتمی ۳۰ صورت می پذیرد اما روش آبکاری متفاوت می باشد. آبکاری گالوانیزه سرد پیچ و مهره ها در دمای تقریبی ۲۶۰ درجه صورت می گیرد که تنها یک لایه نازک از زینک بر روی سطح پیچ و مهره قرار می گیرد، آبکاری داکرومات در دمای تقریبی ۴۶۰ درجه و آبکاری گالوانیزه گرم در دمای بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتی گراد انجام می گیرد. آبکاری داکرومات نوع جدیدی از آبکاری است که هم مقاومت سطحی مناسب را فراهم می آورد و هم بر خلاف آبکاری گالوانیزه گرم بر روی سطح پیچ و مهره ها لایه ای قطور باقی نگداشته و مشکلات بعدی در اتصال را به همراه نخواهد داشت.
منبع: اینفو