آشنایی با پیچ

پیچ ، سطح شیبداری است که یک محور یا یک استوانه را دور می زند.

پیچ و مهره یکی از عمده ترین روش های اتصالات به ویژه اتصالات مکانیکی می باشد

برخلاف چسب و جوش که اتصال دائمی محسوب می شوند ،  پیچ و مهره برای اتصالاتی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به باز و بسته شدن داشته باشد و یا دارای لرزه هایی باشد که بعد از مدتی نیاز به تنظیم مجدد یا محکم شدن داشته باشد

از bolt  به عنوان واژه ای عامیانه برای همه ی اتصال دهنده های رزوه دار مثل پیچ های پیچ های خودکار یا machine screws  ، استاد بولت stud bolt  یا پیچ تمام رزوه و پیچ های دو سر رزوه بدون گل استفاده می شود .

در ارتباط با پیچ و مهره ها معیارهای مختلفی مانند :

بازرسی و کنترل کیفیت – نشانه گذاری – آنالیز شیمیایی و خواص مکانیکی و فیزیکی – انواع پیچ و مهره – انواع شکست – روش تولید – کاربردها – نمونه برداری و مستند سازی – عیوب احتمالی – ابعاد دلخواه – طراحی و هندسه – طریقه استفاده و اعمال گشتاور – مواد و آلیاژ های مصرفی – خوردگی – عملیات حرارتی – پوشش و رنگ – تعاریف تخصصی – طبقه بندی پیچها – استانداردهای مرتبط و … وجود دارد . البته در استاندارد ISO 1891  انواع واژه ها و تعارف پیچ و مهره ها آمده است

متریال پیچ و مهره :

از کربن پایین ، کربن متوسط و کربن بالا در انواع پیچ های فلزی استفاده می شود .

نوع جنس و مواد اولیه از مهمترین نکات تولید پیچ و مهره محسوب می شوند که نقش موثری در کیفیت محصول و قیمت تمام شده ایفا می کند .

قابلیت فرم پذیری سرد یا به انگلیسی (ColdHeadingQuality (CHQ در مفتول فولادی که برای تولید پیچ و مهره ها استفاده می شود ضرروی است . که معمولا این نوع فولاد از انواع ساختمانی و معمولی آن گران تر است . برای جلوگیری از ایجاد ترک در زمان تولید این نوع فولاد ها معولا تلاش می شود حباب های ریز هوا به حداقل برسند و سطح و مقطع مفتول به صورت یکنواخت و همگن تر شود .

برای افزایش میزان مقاومت این نوع پیچ ها معمولا پس از تولید ، آنها را مورد عملیات حرارتی قرار می دهند .

فولاد های کربن پایین چیست ؟

پیچ هایی که از این نوع فولاد ساخته میشوند به طور معمول در صنایعی مورد استفاده هستند که میزان فشار زیادی چه از نظر دما و یا کشش و نیرو بر آن وارد نباشد . مثل صنایع پایین دستی – صنایع مخابرات و صنایع برق که به این نوع از پیچ ها پیچ آهنی هم گفته می شود .

فولاد های کربن متوسط چیست ؟

پیچ های ساخته شده از این نوع فولاد به دلیل استحکام زیاد در صنایعی مانند : نفت ، استراکچر سازی ، پل سازی و صنایع حساس مورد استفاده قرار میگیرند که به این نوع از پیچ ها پیچ خشکه یا پیچ فولادی نیز گفته می شود .

فولاد های کربن بالا (ضد زنگ) چیست ؟

به دلیل استحکام و مقاومت بسیار بالا این نوع از پیچ های تولید شده با این نوع فولاد در صنایع مختلفی نظیر : صنایع غذایی – صنایع دریایی و مکانهای بسیار مرطوب مورد استفاده قرار میگیرند .

به دلیل هزینه بسیار بالای این نوع از پیچ ها ، از مشابه فولادی با پوشش های مختلف استفاده می کنند که البته از فلز های مس ، برنج و آلمینیوم نیز استفاده می شود .

فورج پیچ و مهره چیست ؟

روش های فورج پیچ و مهره دو نوع می باشد 1. فورج سرد 2. فورج گرم

1. روش فورج سرد یا اکستروژن ، بدون استفاده از حرارت و توسط دستگاه قالب زنی ، پیچ در طی چند مرحله ولی خیلی سریع تغییر مقطع داده و بصورت آماده استفاده (رزوه شده) از دستگاه خارج می شود.
2. در روش فورج گرم بعد از حرارت دهی سر قطعه در دمای بالا ( حدود 850 تا 1200 درجه) توسط دستگاه پرس شکل سر پیچ ایجاد می شود .

دسته بندی پیچ ها از نظر ظاهری

پیچ ها از نظر ظاهری به دو نوع تقسیم می شوند :

نوع اول :

پیچ های خودکار:  این نوع پیچ ها برای اتصال وثابت شدن به قعطه ، نیازی به مهره ندارند و درون کار فرو میروند  که معمولا نوک آنها مانند میخ تیز می باشد. و در پاره ای از موارد می توانند قعطه مورد نظر را سوراخ کنند مثل پیچ های سرمته ای و پیچ های چوب

نوع دوم :

پیچ های غیر خودکار: پیچ های غیر خودکاری برای اتصال و ثابت شدن در کار به مهره یا قطعه ای شبیه مهره نیاز دارند.  که انواع پیچ شش گوش را می توان به عنوان معروفترین نوع پیچ های غیر خودکاری نامید . مانند : پیچ آلن – استاد بولت – پیچ اتاقی – پیچ جوشی – پیچ استوانه ای  و …

پوشش:

طبق توضیحات پیشین برای اینکه پیچ و مهره های آهنی و فولادی در محیط های مرطوب و صنایع دریایی قابل استفاده شود از انواع پوشش های مختلف استفاده می شود که در اینجا به طور کوتاه اشاره ای می کنیم به آنها

پوشش فسفات و کرومات :

پوششهایی ایجاد شونده ‌از خود فلز که به آنها پوششهای تبدیلی هم گفته می شود . کروماتها و فسفاتها نا محلول اند .

برای آنکه این پوششها به سطح قطعه فلز چسبیده و بعنوان پوشش های محافط در محیط های خنثی عمل کنند ، با استفاده ‌از محلولهای معینی مثل اسید سولفوریک با مقدار معینی از نمکهای فسفات ، قسمت سطحی قطعات فلزی را تبدیل به فسفات یا کرومات آن فلز می‌‌کنند .

برای اینکه این پوششها رنگ را روی قطعات فلزی بتابانند به این دلیل این پوشش ها فراهم میشوند . پوششهای کروماتی و فسفاتی در واقع به عنوان آستر در قطعات صنعتی استفاده می شوند که باعث محکم تر شدن ارتباط رنگ با قطعه می شود.

اگر رنگ کم و بیش دارای تخلخل نباشد  و خوب فراهم نشود، نمی‌‌تواند از خوردگی جلوگیری کند.

اکسید فلزات:

اکسید برخی از فلزات بر روی خود فلزات ، از خوردگی جلوگیری می‌‌کند.

بعنوان مثال ، می‌‌توان تحت عوامل کنترل شده ، لایه‌ای از اکسید آلومینیوم بر روی آلومینیوم نشاند. اکسید آلومینیوم رنگ خوبی دارد و اکسید آن به سطح فلز می‌‌چسبد و باعث می‌‌شود که ‌اتمسفر به‌ آن اثر نکرده و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی داشته باشد.

همچنین اکسید آلومینیوم رنگ‌پذیر است و می‌‌توان با الکترولیز و غوطه‌وری ، آن را رنگ کرد.

رنگ با اکسید آلومینیوم دارای تخلخل و حفره‌های شش وجهی ب استفاده از الکترولیز در حفره ها قرار میگیرد.