پیچ و مهره های صنعتی که در شکل های مختلفی از گل ، دنده زنی، استاندارد ها و متریال های مختلفی تولید میشوند جزو ابتدایی ترین اختراعات بشر و همچنین مهمترین نوع اتصالات صنعتی محسوب میشوند. امروزه پیچ و مهره ها طبق استاندارد های بسیار دقیقی که تبیین کننده ابعاد گل پیچ، گام پیچ، عمق دنده، گام و ابعاد مهره ها و متریال و عملیات های حرارتی میشوند تولید میشوند. از کاربردی ترین استاندارد های تولید پیچ و مهره استاندارد DIN آلمان و استاندارد ASTM آمریکا می باشد. استاندارد DIN بیشتر در تولید پیچ ومهره ها با دنده های میلیمتری و استاندارد ASTM آمریکا در تولید پیچ و مهره ها با دنده های اینچی مطرح می باشند. اغلب پیچ و مهره های صنعتی دارای استاندارد های معادلی در دو دستگاه می باشند هر چند استاد بولت ها معمولا تنها با استاندارد ASTM شناخته می شوند.
جنرال استیل تولید کننده و وارد کننده انواع پیچ و مهره در گرید های مختلف برای صنایع مختلف شامل صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، پیچ و مهره سوله سازی گرید های 10.9، واردات و عرضه پیچ و مهره های خشکه کلاس 8.8 در شکل های مختلف آلنی و شش گوش می باشد. پیچ و مهره های گل درشت سازه استاندارد DIN6914 مناسب برای پل سازی ها، سد سازی ها، نیروگاه ها و سازه های عمرانی سنگین.
پیچ و مهره های صنعتی شش گوش بصورت دنده درشت Coarse thread در تمامی گرید های فولادی و استیل و بصورت دنده ریز Fine thread تنها در گرید های بالای فولادی عرضه می شوند. دنده های پیچ و مهره در کلاس هاس A تا C بر حسب دقت و میزان لقی برای صنایع مختلف از صنایع ماشین سازی تا صنایع هوا فضا و نظامی در جنرال استیل قابل عرضه هستند.
پیچ آلن سر تخت استاندارد DIN7991
پیچ آلن مغزی استاندارد DIN913
پیچ آلن سر استوانه ای استاندارد DIN912
پیچ شش گوش نیم دنده استاندارد DIN931
پیچ شش گوش تمام دنده استاندارد DIN933
پیچ متری استاندارد DIN 975/6
پیچ 10HV سازه استاندارد DIN6914
مهره شش گوش استاندارد DIN934
مهره کاسه نمدی استاندارد DIN985
مهره سر بسته DIN1578
مهره سر بسته استاندارد DIN986
مهره خروسکی استاندارد DIN315
مهره 10HV سازه استاندارد DIN6915
واشر تخت استاندارد DIN125
واشر فنری استاندارد DIN127
پیچ استوانه سر عدسی استاندارد DIN7985
پیچ استوانه سر تخت استاندارد DIN965
پیچ خودکار سر عدسی استاندارد DIN7981
پیچ اتاقی استاندارد DIN603
پیچ شیروانی استاندارد DIN7504
رول بولتیکی از مشخصات مکانیکی مهم در بررسی کیفی پیچ و مهره های صنعتی کلاس و یا گرید است. هر چند کلاس و گرید دو مفهوم یکسان از قابلیت های مقاومتی پیچ و مهره ها و یا تجهیزات صنعتی فولادی محسوب می شوند اما دارای تفاوت هایی در دیمانسیون هستند. در واقع کلاس پیچ و مهره مشخصات مکنیکی تنسایل در دستگاه بین المللی SI و برای پیچ و مهره های متریک با ابعاد میلیمتری است حال آنکه گرید پیچ و مهره در دستگاه آمریکایی-انگلیسی برای پیچ و مهره های تولید شده با استاندارد ابعادی اینچی و طبق استاندارد ASTM معرفی می شود.
گرید و کلاس پیچ و مهره تحت تاثیر دو فاکتور یعنی ترکیبات شیمیایی بکار گرفته شده در آلیاژ فلزی و دیگری عملیات سخت کاری حرارتی پیچ و مهره ها قرار دارد. هر اندازه گرید و یا کلاس پیچ و مهره بالاتر رود تنسایل مقاومت کششی افزایش پیدا کرده و پیچ و مهره در برابر تنش های کششی مقاومت بالاتری دارند. لازم به ذکر است که با توجه به افزایش درصد کربن در ترکیبات آلیاژی پیچ و مهره ها با کلاس بالاتر، اندکی تردی در ساختار آنها دیده شده و در برابر ضربه Impact بالاخص در دماهای فوق سرد آسیب پذیری بالاتری دارند.
خوشبختانه دو فاکتور کیفی فولاد در تولید پیچ و مهره یعنی تنسایل (عامل مقاومت در برابر کشش) و سختی سطحی(عامل مقاومت در برابر سایش) بصورت موازی افزایش پیدا می کنند. بدین مفهوم که فرایندی که به منظور افزایش تنسایل پیچ و مهره بکار گرفته می شود بصورت موازی سبب افزایش سختی سطحی آن نیز می شود. در زیر به معرفی پر کاربرد ترین کلاس های پیچ و مهره های فولادی در اتصالات صنعتی که بصورت شش گوش، آلن و پیچ متری مورد استفاده قرار می گیرند می پردازیم.
جنرال استیل وارد کننده و عرضه کننده انواع مهره های استاندارد، مهره سر بسته، مهره کاسه نمدی، مهره خروسکی و انواع مهره های استاندارد دیگر می باشد. مهره ها در گرید های مختلفی از آهن، خشکه، فولاد و استنلس استیل مانند پیچ ها تولید میشوند و در اتصال با پیچ معمولا از یک گرید بالاتر انتخاب میشوند تا دنده های آنها در برابر خوردگی حفظ شود.
استاد بولت ها جرو پیچ های دو سر دنده محسوب میشوند که معمولا با سختی و تنسایل بالا تولید میشوند و دنده های اینچی دارند. از استاد بولت ها در صنایع نفت و پتروشیمی و آب و فاضلاب استفاده انبوهی میشود. گرید های مختلف استاد بولت ها شامل گرید های فولادی سخت کاری شده و گرید های مختلف استیل می باشد که خواص مکانیکی مختلفی دارند
جنرال استیل وارد کننده پبچ های آلن سر استوانه ای و سر تخت بصورت نیم دنده و تمام دنده در گرید های مختلف آهنی، خشکه، فولادی و استنلس استیل برای اتصالات ماشین آلات صنعتی می باشدد. پیچ آلن که معمولا بصورت نیم دنده تولید میشود (بنا به درخواست مشتریان میتواند بصورت تمام دنده نیز تولید شود) کاربرد گسترده در اتصالات ماشین آلات صنعتی دارد
جنرال استیل تولید کننده و وارد کننده انواع پیچ های شش گوش تولید شده بصورت نیم دنده و تمام دنده طبق استاندارد DIN , ASTM در گرید های مختلف آهنی، فولادی و استیل و در سایز های مختلف از 3 الی 36 میلیمتر می باشد. پیچ و مهره استیل مورد استفاده صنایع ساختمانی، نفت، گاز و پتروشیمی، سد سازی ها و پل سازی ها و ماشین آلات صنعتی
زمانیکه صحبت از فلزات می شود از عناصر ردیف اول، دوم و سوم از جدول تناوبی صحبت می کنیم که میل آنها به از دست دادن به ترتیب 1، 2 و یا 3 الکترون بسیار بالاست و از دست دادن الکترون در ترکیب با نا فلزات مانند اکسیژن که در هوا و آب وجود دارد به مفهوم زنگ زدگی است. عناصر فلزی با درصد های مختلفی در آلیاژ های مورد استفاده در تولید پیچ و مهره ها مورد استفاده قرار گرفته که بالاترین درصد آنها را عنصر فلزی آهن Fe با عدد اتمی 26 تشکیل می دهد که در ترکیبات پیچ و مهره های فولادی حدود 97% و در ترکیبات پیچ و مهره های استیل حدود 73% بکار گرفته شده است.
وجود دو عنصر فلزی کروم Cr و نیکل Ni به ترتیب با اعداد اتمی 23 و 28 در ترکیبات آلیاژی پیچ و مهره استیل (حدود 2% از فلز مولیبدنیوم Mo در استیل 316) سبب می شود تا پیچ و مهره استیل در تماس با آب و اسید های ضعیف مقاومت محیطی بسیار بالایی داشته باشد. این مقاومت در برابر زنگ زدگی در پیچ و مهره استیل به سبب میل بالاتر عناصر فلزی کروم و نیکل برای از دست دادن الکترون پیش از عنصر آهن می باشد. گرید 316 از پیچ و مهره استیل که به نگیر یا کلاس A4 نیز شناخته می شود در برابر اسید های کلریدی نیز به سبب وجود عنصر فلزی گران قیمت مولیبدنیوم مقاومت می کند.
در مورد پیچ و مهره های فولادی که کاربرد گسترده تری در صنایع ماشین سازی، ساختمانی و سوله و نفت و پتروشیمی دارند وجود درصد بالایی از عنصر آهن هر چند شرایط را برای عملیات حرارتی سخت کاری فولاد فراهم می سازد اما آسیب پذیری آهن در برابر زنگ زدگی نیاز برای مقاوم سازی سطحی پیچ و مهره در برابر خورنده های طبیعی و صنعتی را بوجود می آورد. این مقاوم سازی به دو روش یکی به روش آبکاری گالوانیزه (گرم و سرد) و یا به روش زاج کاری (فسفاته سطحی به رنگ مشکی مات) میسر می شود.
روش آبکاری گالوانیزه گرم و سرد پیچ و مهره فولادی که به ترتیب در دمای 640 درجه و 240 درجه سانتی گراد صورت می پذیرد یک لایه محافظ از جنس فلز زینک یا روی Zn با عدد اتمی 30 که یکی از فعال ترین فلزات با میل بالا در از دست دادن الکترون است بر روی سطح بیرونی پیچ و مهره قرار می دهد. دمای بالاتر فرایند آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره ها سبب نفوذ عمقی زینک بر روی سطح فولادی پیچ و مهره، ضخامت بالاتر لایه زینک و مقاومت طولانی تر حتی با ایجاد خراش سطحی می شود.
فرایند فسفاته سطحی پیچ و مهره ها که به رنگ مشکی مات دیده می شود و یک لایه با ضخامت نسبتا بالا بصورت محافظت سطحی برای پیچ و مهره فراهم می کند یکی دیگر از روش های افزایش مقاومت سطحی می باشد. با این وجود با توجه به اینکه پیچ و مهره استیل با دارا بودن فلزات فعال کروم و نیکل در تمامی ساختار شیمیایی بصورت ذاتی و بدون نیاز به آبکاری در برابر زنگ زدگی مقاومت می کند در شرایط محیطی دشوار با درصد خورندگی بالا همواره اولویت در بکارگیری پیچ و مهره استنلس استیل می باشد.
آبکاری پیچ و مهره های فولادی و آهنی از دیرباز بعنوان راهکاری عملی برای افزایش مقاومت سطحی آنها در برابر ناملایمات محیطی بالاخص رطوبت و اسیدهای رقیق و باران های اسیدی بوده است. برخی از فرایند های آبکاری پیچ و مهره ها که در قدیم مرسوم بوده اند مانند آبکاری کادمیوم به سبب آسیب های محیطی دیگر مرسوم نیستند و منسوخ شده اند. روش های کاربردی آبکاری پیچ و مهره ها که امروزه نیز رایج هستند عبارتند از آبکاری گالوانیزه (سرد و گرم) ، زاج کاری یا سیاه کاری و داکرومات. هر یک از روش های آبکاری دارای مزایا و معایبی هستند اما در این بین کم عیب ترین و مقاوم ترین آنها که روشی نوین برای آبکاری پیچ و مهره ها شمرده میشود آبکاری داکرومات است. در عملیات آبکاری داکرومات نیز مانند آبکاری گالوانیزه سرد و گرم از فلز روی (زینک) به عنوان عنصر پوشش دهنده استفاده میشود. اما در آبکاری داکرومات پیچ و مهره ها لایه سطحی اضافه شده دارای ضخامت کمتری نسبت به آبکاری گالوانیزه گرم می باشد که از بسته شدن نهایی مهره بر روی پیچ جلوگیری به عمل نمی آورد و بر خلاف آبکاری گالوانیزه سرد عنصر مقاوم ساز اندکی نیز به داخل لایه های سطحی پیچ و مهره نفوذ می کند و با ایجاد خراش بر روی سطح پیچ و مهره سازه بر خلاف آبکاری گالوانیزه سرد در معرض خوردگی قرار نمی گیرد. بدیهی است که پیچ و مهره استیل به سبب خواص ذاتی مقاومتی ناشی از وجود دو عنصر کروم و نیکل نیازی به آبکاری ندارند.
