آشنایی با جنس پیچ ها

پیچ و مهره ها عموما از جنس های مختلفی همانند آهن معمولی گرفته تا تیتانیوم، پلاستیک و مواد عجیب و غریب ساخته می شوند. مواد در ادامه به درجات مختلف بسته به عملیات سخت کاری، میزان ترکیبات آلیاژی بخصوص و … تقسیم بندی خواهند شد. همچنین برخی مواد با تنوع گسترده ای از پوشش ها به منظور بهبود مقاومت خوردگی یا شکیل تر کردن ظاهر پیچ موجودند.

جنس پیچ ها زمانی اهمیت پیدا خواهد کرد که انتخاب آنها بر مبنای استحکام، تردی، مقاومت خوردگی و خواص گالوانیک و البته قیمت انجام پذیرد.

هنگامی که پیچی را تعویض کنید، بهتر است که جایگزین تطابق خوب داشته باشد. تعویض یک پیچ با همنوع بزرگتر خود همیشه مطمئن نیست. پیچ های بزرگتر عموما شکننده ترند و همین امر سبب از بین رفتن آنها در برخی کاربرد ها خواهد شد. همچنین برخی تجهیزات به گونه ای طراحی شده اند که پیچ قبل از صدمه به واحد های دیگر خود از بین رود. در برخی محیط ها همانند آب شور، خوردگی گالوانیک در تعویض یپچ ها بایستی لحاظ گردد.

جنس پیچ ها:

– فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ یک آلیاژ آهن کم کربن  و کروم برای تقویت مقاومت خوردگی است. فولاد ضد زنگ مقاومت بالایی به نسبت قیمت در برابر خوردگی داراست. چرا که این خاصیت ضد خوردگی در ذات این فلز وجود دارد و با خش افتادن یا رنگ پریدگی به هنگام نصب و استفاده خاصیت آن از دست نخواهد رفت.

یک باور غلط موجود است که فولاد ضد زنگ از آهن معمولی قوی تر است. در حقیقت با توجه به کربن کم موجود در آنها، بسیاری از فولاد های ضد زنگ به هنگام عملیات حرارتی قادر به سخت کاری نخواهند بود. بنابراین در مقایسه با آهن معمولی، آلیاژ ضد زنگ استفاده شده در پیچ ها، کمی قوی تر از آهن سخت کاری نشده (درجه 2) است اما به مراتب ضعیف تر از آهن سخت کاری شده در پیچ هاست. علیرغم توجه مناسب، پیچ های ضد زنگ بسیار حساس به خرابی در زمان نصب هستند، پدیده ای که با نام گالینگ یا جوش سرد شناخته می شود.

اغلب پیچ های ضد زنگ دارای خاصیت آهن ربایی بسیار کمتری از نمونه های فولادی خود هستند اگرچه که در برخی از درجات استحکام کمی خاصیت ربایش وجود دارد. (عموما واژه بگیر و نگیر را برای این خاصیت ربایش استفاده می کنند)

– ضد زنگ 8-18

18-8 اشاره به هر فولاد ضد زنگی که دارای تقریبا 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است، می باشد. این نوع پیچ از انواع پرکاربرد می باشد.

– ضد زنگ 316

پیچ ضد زنگ با بالاترین مقاومت در برابر خوردگی است. مناسب جهت استفاده در محیط های خورنده دارای آب نمک و کلر. این مدل پیچ از درجه 8-18 گران تر می باشد.

– ضد زنگ 410

آلیاژ ضد زنگی که از فولاد ضد زنگ 8-18 سخت تر بوده اما مقاومت در برابر خوردگی ندارد.

– فولاد

فولاد رایج ترین جنس مورد استفاده برای ساخت پیچ و مهره هاست. پیچ های فولادی هم به صورت خام و هم با پوشش هایی مختلفی از جمله آبکاری روی، گالوانیزه و کروم موجود است.

پیچ های فولادی عموما در چهار درجه استحکام موجودند: درجه 2، درجه 5، درجه 8 و فولاد آلیاژی. درجات دیگری نیز وجود دارند که کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

درجات استحکام 2، 5 و 8 گاها با پوشش های آبی آسمانی ، یا روی زرد رنگ و یا گالوانیزه پوشش داده خواهند شد.

– تشخیص درجه استحکام(US)

پیچ ها عموما بر روی گل خود نشانی از درجه استحکام خود دارند. شایان ذکر است که بسیاری از پیچ ها علامت بخصوص کارخانه سازنده خود برای درجه استحام را دارا می باشند.

درجه 2

درجه 2 یک استاندارد استحکام پیچ های فولادی است. این درجه عمومی ترین درجه استحکام و ارزان ترین نوع پیچ ها به شمار می رود. هیچ نشانی عموما بر روی این پیچ دیده نمی شود.

درجه 5 / درجه F

درجه 5 به منظور افزایش استحکام سخت کاری شده و در صنعت خودرو سازی به وفور یافت می شود. این گروه بر روی گل خود سه خط شعاعی دارند.

درجه F تقریبا با درجه 5 یکسان است. مهره های درجه F با پیچ های درجه 5 استفاده می شود.

درجه 8  / درجه G

پیچ های درجه 8 از درجه 5 بیشتر سخت شده اند. بنابراین مستحکم تر بوده و در کاربردهای مبرم تر همانند سیستم تعلیق مورد استفاده قرار میگیرند. درجه 8 بر روی گل خود 6 خط شعاعی دارند.

درجه G تقریبا با درجه 8 یکسان است. مهره با درجه G به همراه پیچ درجه 8 مورد استفاده قرار می گیرد.

فولاد آلیاژی

پیچ های آلیاژی از آلیاژ با استحکام فولاد ساخته شده اند که مورد عملیات های حرارتی قرار گرفته و دارای استحکام های بسیار بالایی می باشند. پیچ های آلیاژی عموما اندود نشده که سبب ظاهر یکنواخت سیاه آنهاست. این پیچ ها بسیار مستحکم ولی بسیار شکننده می باشند.

– سیلیکون برنز

سیلیکون برنز، اقلب به طور ساده با نام برنز شناخته شده که آلیاژی متشکل از مس فراوان و قلع با مقدار اندکی سیلیکون می باشد. برنز در درجه اول در صنایع دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. این پیچ ها نسبت به استیل ضد زنگ در صنایع ساخت قایق های چوبی به علت مقاومت بالاتر در برابر خوردگی بیشتر مورد توجه است و همچنین نسبت به آلیاژ برنج با توجه به استحکام بالاتر بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. برنز در رنگ شبیه مس بوده و همچنین گاها در صنایع چوبکاری پرداخت شده به علت ظاهری که به کار می بخشد، مورد استفاده قرار می گیرد. تنها مشکل برنز قیمت بالای آن است.

– برنج

برنج آلیاژی از مس فراوان به همراه روی است. برنج دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و همچنین رسانای الکتریکی است. با این حال، استفاده به عنوان پیچ در برخی موارد با توجه به جنس نسبتا نرم آن با مشکل مواجه می شود. در درجه اول این نوع پیچ به خاطر ظاهری که داراست مورد استفاده قرار میگیرد.

– پیچ آلومینیوم

آلومینیوم فلزی نرم، سبک و مقاوم در برابر خوردگی است. همانند فولاد ضد زنگ، خاصیت مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم ذاتی است. از این رو با خراش و یا پریدگی مقاومت در برابر خوردگی آن کاهش نخواهد یافت.

پیچ های آلومینیومی از آلیاژهای مختلف آلومینیوم با موادی همچون منگنز، سیلیکون، آهن، منیزیم، روی و مس به منظور افزاش استحکام و نقطه ذوب ساخته می شود.

پرچ ها اغلب از آلیاژی های مختلف آلومینیوم در 5000 سری با آلیاژ اصلی منگنز ساخته می شود.

پوشش ها:

اندود روی

بسیار از پیچ های فولادی به منظور افزایش مقاومت خوردگی با روی آبکاری می شوند. پیچ هایی با اندود روی عموما دارای سطحی براق، نقره ای یا طلایی هستند که با نام روی براق و یا روی زرد شناخته می شوند. این پیچ ها دارای مقاومت خوردگی منصفانه ای هستند، اما در صورت از بین رفتن پوشش و یا در معرض قرار گرفتن در محیط های دریایی زنگ خواهد زد.

گالوانیزه داغ

گالوانیزه کردن یکی دیگر از روش های پوشش دهی است که پوششی از یک لایه ضخیم روی است که با فرو بردن پیچ در وان مذاب روی تشکیل می باشد. گالوانیزه داغ ضخیم ترین لایه ممکنه را بر روی فلز پوشش خواهد داد که سبب مقاومت برتر در برابر خوردگی است. به خاطر ضخامت بالایی لایه پوششی پیچ های گالوانیزه شده با مهره های دیگر از در اندازه یکسان، سازگار نمی باشند. مهره های گالوانیزه کمی بزرگتر از مهره های معمولی می باشند تا با ضخامت پوشش مطابقت یابند. پیچ های گالوانیزه داغ عموما در محیط های بیرون بخصوص ساحلی مورد استفاده قرار میگیرند.

کروم

پیچ ها با پوشش کروم زیبایی و براقیت خاص ظاهری دارند. این نوع پیچ ها دارای مقاومت خوردگی یکسانی با پوشش روی می باشند. تنها مشکل کروم پالیش خورده قیمت بالای آن است. گاها برای افزایش مقاومت خوردگی پیچ فولاد ضد زنگ با کروم پوشش داده خواهد شد.