پیچ چیست ؟

پیچ (screw) در واقع استوانه ای است که شیارهای مارپیچ آن را احاطه کرده است. طراحی شیار پیچ ها برای بریدن مواد نرم تر و سخت تر متفاوت است، شیارها اغلب به صورت مثلث، مربع، ذوزنقه و نیم دایره روی سطح جانبی بدنه ایجاد می شود. در انتهای اغلب پیچ ها یک بخش خاص و نوک تیز وجود دارد تا ورود به قطعه آسان گردد. ابزار های رایج برای استفاده از پیچ ها آچار و پیچ گوشتی است، سر این ابزار معمولا بزرگتر از بدنه پیچ است تا بتواند نیروی بیشتری به پیچ وارد کرده و آن را در طول قطعه براند. بخش استوانه ای از قسمت انتها تا نوک پیچ را پای پیچ گویند که ممکن است کل یا بخشی از آن رزوه شده باشد.

 

 

گام پیچ

به فاصله میان هر شیار با شیار دیگر گام پیچ گفته می شود.  گام ها بر اساس نوع پیچ مختلف اند و بیشتر جهت صعود مارپیچ ها به فرم ساعت گرد است که اصطلاحا به آنها پیچ راستگرد گویند که برای باز کردن آن باید آچار را به سمت چپ بگردانیم. پیچ های چپ گرد در موارد خاص مورد استفاده قرار می گیرند.

پیچ از دیدگاه سازمان کوبن پیچ در واقع یعنی سطح شیبداری که یک محور یا یک استوانه را دور می زند. یکی از عمده ترین روش های اتصالات و خصوصاً اتــصالات مکانیکی استفــاده از پیچ و مهـــره است. پیچ برخلاف چسب یا جوش که یک اتصال دائمی هستند عموماً در اتصالاتی استفاده می شود که نیاز به باز و بسته شدن و یا دارای لرزه هایی باشد که باید بعد از مدتی دوباره تنظیم یا محکم شود.

واژه (Bolt) واژه ای عام است که درمورد تمام اتصال دهنده های رزوه دار نظیر پیچ های دو سر رزوه بدون گل یا تمام رزوه (Stud Bolt) و نیز پیچ های خودکار (Machine Screws) اطلاق می گردد.

در ارتباط با پیچ و مهره ها مواردی نظیر مواد و آلیاژ های مصرفی ، روش تولید ،آنالیز شیمیایی و خواص مکانیکی و فیزیکی ، تعاریف تخصصی ، کاربردها ،  ابعاد دلخواه ، طبقه بندی پیچها ، بازرسی و کنترل کیفیت ، طراحی و هندسه ،  پوشش و رنگ ، خوردگی ،نشانه گذاری ، عیوب احتمالی ، طریقه استفاده و اعمال گشتاور، استانداردهای مرتبط ، انواع شکست، انواع پیچ و مهره ، عملیات حرارتی ، نمونه برداری و مستند سازی وجود دارد. دراستـــاندارد ISO 1891 تعـاریف و واژه های مربوط به پیچ و مهره ها ذکر شده است.

 

 

مواد اولیه (Material Raw): در پیچ های فلزی از فولاد کربن پایین , کربن متوسط و کربن بالا استفاده میکنند. یکی از مهمترین نکاتی که در تولید پیچ و مهره باید به آن خیلی توجه داشت نوع جنس و مواد اولیه است که در کیفیت محصول و قیمت تمام شده آن نقش بسزایی دارد .نوع مفتول فولادی که در تولید پیچ و مهره ها استفاده می شود باید قابلیت فرم پذیری سرد داشته باشند.

این نوع فولاد معمولا از فولاد های ساختمان و معمولی گرانتر می باشد . در این فولاد برای جلوگیری از ایجاد ترک در زمان تولید سعی می شود حباب های ریز هوا به حداقل برسد و سطح و مقطع مفتول به صورت یکنواخت و همگن تر باشد.نکته حائز اهمیت این است که این نوع پیچ ها بعد از تولید حتماً مورد عملیات حرارتی قرار گرفته تا میزان مقاومتشان تقویت گردد.

فولاد های کربن پایین: پیچ های تولید شده با این فولاد معمولاً در صنایعی استفاده می شود که فشار بالایی از لحاظ دما , کشش و نیرو بر روی آن نباشد. ( مانند صنایع برق و مخابرات و صنایع پایین دستی )به این پیچ ها , پیچ آهنی می گویند.

فولاد های کربن متوسط: پیچ های تولید شده از این فولاد به پیچ فولادی یا خشکه معروفند و به علت استحکام بالا در صنایع پل سازی , استراکچر سازی , نفت و صنایع حساس استفاده می شوند .

فولاد های کربن بالا: پیچ های تولید شده از این فولاد به علت مقاومت بسیار بالا در زمینه های مختلف در صنایع دریایی , صنایع غذایی و مکان‌های بسیار مرطوب استفاده می شوند و به آنها پیچ های زنگ نزن می گویند.

نکته: به علت هزینه بسیار بالای این محصولات از فلز های آلومینیوم , مس و برنج  یا حتی از مشابه فولادی با پوشش های مختلف در صورت امکان استفاده می شود.

تعریف فورج: فورج همان آهنگری است، یعنی آهنگری (Forging) کار بر روی فلز بوسیله پتک کاری یا پرس کاری و تبدیل آن به یک شکل مفید است. در این فرآیند نیروهای بزرگی به کار گرفته می‌شود و لوازم کار اغلب بسیار سنگین هستند. عموماً فورج پیچ و مهره به دو روش سرد و گرم انجام می گیرد.

در روش فورج گــرم بعــد از حــرارت دهــی سـر قطـعه در دمـای بــالا (۸۵۰-۱۲۰۰) توسط دستگاه پرس فرم سر پیچ ایجاد می شود. ولی در روش فورج سرد یا اکستروژن بدون استفاده از حرارت و توسط دستگاه قالب زنی ، پیچ در طی چند مرحله و بسیار سریع تغییر مقطع داده،  بصورت آماده استفاده (رزوه شده) از دستگاه خارج می گردد.

 

 

پیچ ها از لحاظ ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند:

۱-پیچ های خودکار: پیچ های خودکار نوعی از پیچ هستند که برای ثابت شدن در قطعه نیازی به مهره ندارند و درون کار فرو می رود و نوک آن معمولا مانند میخ تیز می باشد , و حتی در مواردی می تواند قطعه را سوراخ کند. (مانند پیچ سر مته ای و پیچ چوب.)

۲-پیچ های غیر خودکار: این نوع پیچ ها برای ثابت شدن نیاز به مهره دارند یا قطعه ای که مانند مهره باشد و بتواند کار مهره را انجام دهد که معروفترین آن پیچ شش گوش نامیده می شود. پیچ اتاقی , پیچ جوشی , پیچ استوانه , پیچ آلن و استاد بولت و … نیز از این نوع پیچ ها محسوب می شوند.

پوشش: همانطور که گفتیم برای استفاده از پیچ و مهره های آهنی و فولادی در محیط های مرطوب و صنایع دریایی از پوشش های مختلف استفاده می شود که در ادامه آن را توضیح خواهیم داد.

فسفات و کرومات: این پوششها که به پوششهای تبدیلی معروفند، پوششهایی هستند که ‌از فلز ایجاد می‌‌شوند. فسفاتها و کروماتها در دسته نامحلول‌ها قرار می گیرند. با استفاده ‌از محلولهای معینی مثل اسید سولفوریک با مقدار معینی از نمکهای فسفات ، قسمت سطحی قطعات فلز را تبدیل به فسفات یا کرومات آن فلز می‌‌کنند و در نتیجه ، به سطح قطعه فلز می چسبند و می توانند بعنوان پوشش محافظ در محیط‌های خنثی کارایی داشته باشند.

این پوششها بیشتر به دلیل اینکه ‌از روی آنها بتوان پوشش های رنگ را بر روی قطعات فلزی بکار برد فراهم می‌‌شوند. پس پوششهای فسفاتی ، کروماتی ، می توانند بعنوان آستر نیز در قطعات صنعتی  عمل کنند؛ چرا که وجود این پوشش ، ارتباط رنگ با قطعه را محکم‌تر می‌‌سازد. رنگ کم و بیش دارای تخلخل است و اگر خوب فراهم نشود، نمی‌‌تواند از خوردگی جلوگیری کند.