انواع پیچ و مهره و کاربردهای آن ها

ابزارآلات و قطعات -> پیچ و مهره و اتصالات 24436 آنیتا الماسی

انواع پیچ و مهره و کاربردهای آن ها

یک پیچ کوچک می‌تواند کل پروژه شما را ایمن کند. شناخت انواع پیچ و مهره، اولین قدم برای اجرای یک اتصال محکم و ایمن است. پیچ‌ها و مهره‌ها با جنس‌ها، سایزها و استانداردهای مختلف تولید می‌شوند و انتخاب نادرست آن‌ها می‌تواند باعث کاهش دوام و ایمنی سازه یا قطعه شود. در این مقاله با اجزای اصلی، انواع پیچ و مهره، جنس، استانداردها و نکات انتخاب بهترین گزینه برای پروژه آشنا می‌شوید

اجزای اصلی پیچ و مهره

پیچ و مهره از اجزای پایه‌ای اتصالات مکانیکی هستند که با هم، یک سیستم محکم و قابل باز شدن را تشکیل می‌دهند. هر پیچ از سه بخش اصلی سر، بدنه و رزوه  تشکیل شده است. سر پیچ برای اعمال گشتاور و بستن آن به‌کار می‌رود و شکل آن می‌تواند شش‌گوش، چهارسو یا آلنی باشد.

بدنه پیچ قسمت استوانه‌ای آن است که رزوه‌ها روی آن ایجاد می‌شوند. در مقابل، مهره دارای رزوه داخلی است که با رزوه پیچ درگیر می‌شود و اتصال را ایمن می‌کند. شناخت ساختار پیچ و مهره برای انتخاب دقیق نوع، سایز و جنس مناسب اهمیت زیادی دارد.

اجزای اصلی پیچ و مهره

انواع پیچ بر اساس شکل سر و رزوه

پیچ‌ها از نظر شکل سر، نوع رزوه و کاربرد، در مدل‌های متنوعی تولید می‌شوند و هرکدام ویژگی خاص خود را دارند. پیچ‌های سر شش‌گوش برای اتصالات عمومی، پیچ‌های آلنی در فضاهای محدود، و پیچ‌های سر تخت زمانی که سطح اتصال باید صاف باشد، کاربرد دارند. 

در برخی موارد، پیچ‌های فلنج‌دار با طراحی خاص خود نیاز به واشر را حذف می‌کنند. انتخاب درست نوع پیچ، بر اساس نوع رزوه و محل استفاده، تأثیر زیادی در دوام و استحکام اتصال دارد. در ادامه، جدولی از انواع پیچ‌ها، جنس، کاربرد و مزایای هرکدام را مشاهده می‌کنید:

نوع پیچ

شکل سر

نوع رزوه

جنس رایج

کاربرد اصلی

مزیت کلیدی

پیچ سر شش‌گوش (Hex Bolt)

شش‌ضلعی

درشت

فولاد، استیل

سازه‌های فلزی، قطعات مکانیکی

تحمل گشتاور بالا

پیچ آلنی (Allen Bolt)

استوانه‌ای با آچار داخلی

ریز

فولاد آلیاژی، استیل

ماشین‌آلات صنعتی و ابزار دقیق

مناسب برای فضاهای محدود

پیچ سر تخت (Flat Head)

خزینه‌ای و صاف

ریز

فولاد، برنج

سطوحی که باید صاف باشند

نصب هم‌سطح با قطعه

پیچ فلنج‌دار (Flanged Bolt)

سر پهن با پایه یکپارچه

درشت

فولاد آبکاری‌شده

خودرو و تجهیزات مکانیکی

بی‌نیاز از واشر

پیچ خودکار (Self-Tapping Screw)

مخروطی یا نوک‌تیز

درشت

فولاد سخت‌کاری‌شده

فلزات نازک و پلاستیک

سوراخ‌کاری و رزوه‌زنی هم‌زمان

پیچ چشمی (Eye Bolt)

حلقه‌دار

درشت

فولاد گالوانیزه

حمل‌ونقل و نصب بار

امکان اتصال قلاب یا سیم بکسل

 

انواع پیچ بر اساس شکل سر و رزوه

انواع مهره و کاربردهای ویژه آن‌ها

مهره‌ها مکمل پیچ‌ها در ایجاد اتصالات مقاوم و ایمن هستند و بسته به نوع کاربری، طراحی، جنس و شرایط محیطی در مدل‌های مختلف تولید می‌شوند. مهره‌های شش‌گوش ساده رایج‌ترین نوع هستند و در اتصالات عمومی، سازه‌ها و ماشین‌آلات استفاده می‌شوند. 

مهره‌های قفلی برای جلوگیری از باز شدن در اثر لرزش یا فشار زیاد طراحی شده‌اند. انتخاب نوع مناسب مهره، به افزایش دوام، ایمنی و کیفیت اتصال کمک زیادی می‌کند. در ادامه، جدولی از انواع مهره‌ها، جنس، کاربرد و ویژگی‌های آن‌ها را مشاهده می‌کنید:

نوع مهره

شکل ظاهری

جنس رایج

ویژگی خاص

کاربرد اصلی

مزیت کلیدی

مهره شش‌گوش ساده (Hex Nut)

شش‌ضلعی

فولاد، استیل

طراحی استاندارد و مقاوم

اتصالات عمومی و صنعتی

بیشترین کاربرد و سازگاری با انواع پیچ

مهره قفلی (Lock Nut)

شش‌ضلعی با نایلون داخلی

فولاد، استیل ضدزنگ

ضد لرزش و باز شدن خودکار

تجهیزات ارتعاشی و ماشین‌آلات

ایمنی بالا در شرایط دینامیکی

مهره بال‌دار (Wing Nut)

دارای دو بال جانبی

فولاد، برنج

قابلیت باز و بسته شدن با دست

مونتاژهای سریع و موقت

بدون نیاز به ابزار

مهره کاسه‌ای (Cap Nut)

دارای پوشش گنبدی

فولاد آبکاری‌شده، استیل

محافظت از رزوه و ظاهر زیبا

تجهیزات دکوراتیو و قطعات ظریف

جلوگیری از آسیب رزوه

مهره مربعی (Square Nut)

چهارضلعی

فولاد یا چدن

سطح تماس بیشتر با قطعه

اتصالات چوبی یا صنعتی قدیمی

گشتاور بالا در اتصالات ساده

مهره واشردار (Flanged Nut)

دارای پایه پهن یکپارچه

فولاد گالوانیزه

توزیع فشار بدون نیاز به واشر

خودرو و ماشین‌آلات سنگین

افزایش چسبندگی و ثبات اتصال

انواع مهره و کاربردهای ویژه آن‌ها

جنس‌ها و پوشش‌های رایج پیچ و مهره

جنس پیچ و مهره‌ها، نقش تعیین‌کننده‌ای در مقاومت، دوام و نوع کاربرد آن‌ها دارد. انتخاب درست جنس، به نوع بار، شرایط محیطی (مثل رطوبت یا حرارت) و طول عمر اتصال بستگی دارد. علاوه بر جنس اصلی، پوشش‌های محافظ نیز به افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی کمک می‌کنند. در ادامه، با مهم‌ترین جنس‌ها و پوشش‌های مورد استفاده آشنا می‌شوید:

  • انواع جنس پیچ و مهره:

  1. فولاد کربنی (Carbon Steel): متداول‌ترین نوع؛ مناسب برای مصارف عمومی و صنعتی با مقاومت مکانیکی خوب.

  2. فولاد آلیاژی (Alloy Steel): دارای عناصر آلیاژی مثل کروم یا وانادیوم برای افزایش استحکام و مقاومت در برابر سایش.

  3. استنلس استیل (Stainless Steel): مقاوم در برابر زنگ‌زدگی و رطوبت؛ مناسب برای محیط‌های مرطوب، صنایع غذایی و دریایی.

  4. برنج (Brass): ضد زنگ و رسانای برق؛ کاربرد در صنایع الکتریکی و تزئینی.

  5. آلومینیوم (Aluminium): سبک و مقاوم در برابر خوردگی؛ مناسب برای تجهیزات سبک و کاربردهای هوایی.

  6. تیتانیوم (Titanium): فوق‌العاده مقاوم و سبک؛ استفاده در صنایع هوافضا و پزشکی.

  •  انواع پوشش پیچ و مهره:

  1. گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanized): روکش ضخیم روی برای مقاومت بالا در محیط‌های مرطوب و بیرونی.

  2. زینک نیکل (Zinc Nickel): مقاومت بالا در برابر خوردگی و ظاهر براق‌تر از گالوانیزه معمولی.

  3. فسفاته (Phosphate Coating): مناسب برای قطعاتی که نیاز به چسبندگی رنگ یا روغن دارند.

  4. سیاه حرارتی (Black Oxide): ایجاد ظاهر تیره و مقاومت نسبی در برابر زنگ‌زدگی.

  5. کادمیوم (Cadmium Coating): برای صنایع نظامی و هوایی به‌دلیل مقاومت بالا در شرایط خاص.

جنس‌ها و پوشش‌های رایج پیچ و مهره

استانداردها و گریدهای پیچ و مهره

پیچ و مهره‌ها طبق استانداردهای بین‌المللی طراحی و تولید می‌شوند تا عملکرد و مقاومت آن‌ها قابل اطمینان باشد. از مهم‌ترین استانداردها می‌توان به DIN (آلمان)، ISO (بین‌المللی) و ASTM (آمریکا) اشاره کرد. هر پیچ دارای گرید یا کلاس مقاومتی است که میزان تحمل تنش و گشتاور آن را مشخص می‌کند. 

آشنایی با این استانداردها کمک می‌کند تا برای هر پروژه، پیچ و مهره‌ای با مقاومت مناسب انتخاب شود و از شکست یا لغزش اتصال جلوگیری گردد. در ادامه استانداردها و گریدهای بین المللی پیچ و مهره را مشاهده میکنید:

استاندارد

نوع پیچ

محدوده گرید یا کلاس مقاومت

کاربرد اصلی

توضیح

DIN (آلمان)

پیچ و مهره عمومی

4.6، 5.6، 8.8، 10.9

صنایع فلزی، ساختمانی و مکانیکی

مشخصات رزوه، قطر و طول را استاندارد می‌کند

ISO (بین‌المللی)

پیچ و مهره استاندارد جهانی

8.8، 10.9، 12.9

پروژه‌های صنعتی و بین‌المللی

تطبیق با استانداردهای جهانی برای هماهنگی قطعات

ASTM (آمریکا)

پیچ‌های فولادی و آلیاژی

A307، A325، A490

سازه‌های ساختمانی و پل‌ها

تعیین مقاومت کششی، سختی و گشتاور مجاز

BS (بریتانیا)

پیچ و مهره مکانیکی

BS 3692، BS 4190

تجهیزات صنعتی و ماشینی

مشخصات طول، قطر و رزوه برای صنایع بریتانیایی

JIS (ژاپن)

پیچ و مهره مهندسی

JIS B 1180، JIS B 1111

خودرو، ماشین‌آلات و صنایع سبک

استفاده در صنایع ژاپنی با تطبیق قطعات داخلی

بهترین برندها و تولیدکنندگان پیچ و مهره

انتخاب برند معتبر در پیچ و مهره اهمیت بالایی دارد، زیرا کیفیت مواد اولیه، دقت رزوه‌کاری و تحمل گشتاور پیچ را تضمین می‌کند. برندهای بین‌المللی مانند Würth و Unbrako استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای دارند و در پروژه‌های حساس صنعتی و ماشین‌آلات دقیق استفاده می‌شوند.

استفاده از برند معتبر علاوه بر دوام و مقاومت، به ایمنی و طول عمر پروژه کمک قابل توجهی می‌کند. در ادامه بهترین برندها و تولیدکنندگان پیچ و مهره بین المللی را مشاهده میکنید:

  1. Würth – آلمان، تولیدکننده پیچ و مهره صنعتی و تجهیزات نصب.

  2. Unbrako – آمریکا، معروف به پیچ‌های آلنی و دقیق صنعتی.

  3. KLASS – اروپا، انواع پیچ و مهره استاندارد و مقاوم.

  4. BSW – آلمان، تمرکز روی پیچ‌های فلزی و خودکار.

  5. SKF – سوئد، متخصص در اتصالات صنعتی و مهندسی.

استانداردها و گریدهای پیچ و مهره

چگونه مناسب‌ترین پیچ و مهره را برای پروژه خود پیدا کنیم؟

برای انتخاب پیچ و مهره مناسب باید نوع نیرو، جنس قطعه، شرایط محیطی و استاندارد مورد نیاز را در نظر گرفت. در پروژه‌های ساختمانی، پیچ‌های فولادی با گرید بالا استفاده می‌شوند، در حالی‌که برای صنایع غذایی یا دریایی پیچ‌های استنلس استیل بهترین گزینه‌اند.

همچنین در محیط‌های در معرض لرزش، استفاده از مهره‌های قفلی توصیه می‌شود. همیشه قبل از خرید، جدول مشخصات فنی محصول را بررسی کنید تا نوع رزوه، قطر و طول پیچ با نیاز پروژه مطابقت داشته باشد.

تجربه استفاده از کدام از این پیچ و مهره ها را داشته اید؟ تجربه خود را با مخاطبین پارتینه به اشتراک بگذارید.