انواع پیچ رزوه دار
انواع پیچ متری در صنایع به صورت مهندسی بر پایه رزوه، متریال و گرید انتخاب می شوند تا الزامات باربری و خوردگی را برآورده سازند. قطرهای متداول از M3 تا M36 و طول ها تا چند متر تولید می شوند. گریدهای استاندارد متداول شامل 4.6، 8.8، 10.9 و 12.9 با مقاومت کششی تقریبی 400 تا 1200 مگاپاسکال هستند. انتخاب بین فولاد کربنی، فولاد آلیاژی و استنلس استیل براساس محیط کاری و نیاز به پوشش گالوانیزه تعیین می شود. مشخصات رزوه، سطح پرداخت و پوشش حفاظتی تاثیر مستقیم بر طول عمر و ایمنی اتصال پیچ متری دارند.
| مشخصات رزوه |
متریال رایج |
گرید / مقاومت کششی (MPa) |
نمونه کاربرد |
نوع پیچ متری |
| رزوه کامل تا انتها، گام های استاندارد ISO |
فولاد کربنی، استنلس استیل |
4.6 ≈ 400، 8.8 ≈ 800 |
پایه های سازه، مهاربندی و اتصالات طولانی |
Full threaded rod (تمام رزوه) |
| رزوه در یک سر، قسمت مرکزی صاف برای سولفت |
فولاد آلیاژی، کروم-وانادیوم |
8.8 ≈ 800، 10.9 ≈ 1000 |
اتصالات موتور و محل های نیازمند برش کنترل شده |
Half threaded stud (نیم رزوه) |
| دو سر رزوه شده با طول رزوه مستقل |
فولاد کربنی و آلیاژی |
8.8 ≈ 800 تا 12.9 ≈ 1200 |
فلنج ها و ماشین آلات صنعتی سنگین |
Double ended stud (دونته ای) |
| هر نوع رزوه با پوشش روی ضخیم |
فولاد کم آلیاژ با روکش روی |
معمولاً 4.6 تا 8.8 بسته به پایه |
سازه های خارجی و نصب های دریایی با خوردگی متوسط |
Galvanized threaded rod (گالوانیزه) |
| رزوه دقیق و مقاوم در برابر خوردگی |
استیل 304 و 316 |
مقاومت کششی حدود 500 تا 700 MPa |
صنایع غذایی، دریایی و محیط های خورنده |
Stainless threaded rod (استنلس استیل) |
عوامل موثر بر خرید و قیمت پیچ متری
-
قطر و گرید:
افزایش قطر و گرید مقاومت کششی قیمت را افزایش می دهد.
مثال: M6 معمولاً 0.5–2 دلار/متر، M12 معمولاً 2–8 دلار/متر.
-
متریال (فلز):
جنس پایه تاثیر عمده ای بر قیمت دارد.
حدود قیمتی معمولی: فولاد کربنی 0.5–3 دلار/متر، استیل 304: 3–15 دلار/متر، استیل 316: 5–25 دلار/متر.
-
پوشش و عملیات سطحی:
نوع پوشش هزینه تجهیزات و آماده سازی را تعیین می کند.
گالوانیزه گرم معمولاً 1–5 دلار اضافی به ازای هر متر اعمال می شود.
-
طول و تیراژ سفارش:
طول هر قطعه و تیراژ سفارش قیمت واحد را تغییر می دهد.
سفارشات حجیم معمولاً 10–30 درصد تخفیف واحد دارند.
-
استانداردها و گواهی ها:
درخواست گواهی تست مکانیکی یا استاندارد ISO/ASTM هزینه ثابتی اضافه می کند.
صدور گزارش تست ممکن است 50–200 دلار هزینه داشته باشد.
-
ماشینکاری و عملیات ثانویه:
برش سفارشی، رزوه کاری و شیب زدن قیمت واحد را بالا می برد.
هزینه برش و رزوه کاری معمولاً 0.1–1 دلار به ازای هر قطعه اضافه می شود.
-
محل تولید و حمل و نقل:
کشور تولید، تعرفه و لجستیک هزینه تمام شده را تعیین می کنند.
واردات و حمل بین‌المللی ممکن است 0.2–2 دلار به ازای هر متر اضافه نماید.
-
محیط کاری و نیازهای خاص:
محیط خورنده یا دمای بالا نیاز به مواد یا پوشش ویژه دارد.
انتخاب استیل 316 یا روکش خاص ممکن است قیمت را تا 2–5 برابر نسبت به فولاد کربنی افزایش دهد.
استاندارد وزنی پیچ متری استاندارد DIN975
پیچ های متری که بصورت تمام رزوه تولید می شوند طبق استاندارد آلمانی DIN975 تولید می شوند که ابعاد آن بر حسب میلیمتری قید شده و قابل تبدیل به ابعاد اینچی استاندارد های آمریکایی نیز می باشد. این استاندارد تبیین کننده نوع رزوه پیچ متری، عمر دنده ها و طول گام بوده و در مورد متریال و گرید های بکار گرفته شد در تولید بحثی نمی کند. استاندارد ابعادی و وزنی پیچ های استاندارد متریک به قرار زیر هستند. جدول وزنی مد نظر برای گرید های آهنی 5.6 می باشد و بسته به شرایط تولید و نوع دستگاه های دنده زنی و البته طول گام دنده ها می تواند دستخوش تغییراتی نیز شود.
| قطر پیچ متری (MM) | وزن واحد متر | سایز اینچی پیچ متری (UNC) | وزن هر متر |
|---|
| M2 | 0.0187 | | |
| M2.5 | 0.03 | | |
| M3 | 0.044 | | |
| M3.5 | 0.06 | | |
| M4 | 0.078 | | |
| M5 | 0.124 | | |
| M6 | 0.177 | ¼" | 0.194 |
| M8 | 0.319 | 5/16" | 0.323 |
| M10 | 0.5 | 3/8" | 0.469 |
| | | 7/16" | 0.65 |
| M12 | 0.725 | ½" | 0.896 |
| M14 | 0.97 | 9/16" | 1.096 |
| M16 | 1.33 | 5/8" | 1.342 |
| M18 | 1.65 | | |
| M20 | 2.08 | ¾" | 2.021 |
| M22 | 2.54 | 7/8" | 2.756 |
| M24 | 3 | 1" | 3.638 |
| M27 | 3.85 | 1 1/8" | 4.545 |
| M30 | 4.75 | 1 ¼" | 5.718 |
| M33 | 5.9 | 1 3/8" | 6.842 |
| M36 | 6.9 | 1 ½" | 8.281 |
| M39 | 8.2 | 1 5/8" | 9.726 |
| M42 | 9.4 | 1 ¾" | 11.231 |
| M45 | 11 | 1 7/8" | 13.038 |
| M48 | 12.4 | 2 | 14.741 |
استاندارد های ISO و DIN در تولید پیچ راد
پیچ متری در سیستم بین المللی طبق استاندارد هایی با قابلیت معادل سازی مانند EN, ISO, DIN تولید می شود که هر سه استاندارد های میلیمتری متریک هستند. در سیستم بین المللی استاندارد ISO724 که معادل استاندارد DIN975 مشخص شده است تولید می شود. نکته ای که طبق این استاندارد ها نیز تاکید شده است عدم کاربری پیچ متری این استاندارد ها چه در زمینه تعلیق بار و چه کاربری به عنوان شافت راهنما یا هدایت گر می باشد. اضافه می شود که پیچ های متری در سایز های زیر M8 ممکن است کاملا صاف نبوده و تاب داشته باشند که امری طبیعی به دلیل روش تولید بوده و در عملکرد و کاربری آنها نیز مشکلی ایجاد نمی کند.
همچنین سایز های بالا از پیچ های متری طبق استاندارد تولید دارای تلرانس ابعادی نسبتا بالایی هستند و در کل این سری از پیچ ها در زمره پیچ های دقیق با درجه لقی کم قرار نمی گیرند و بیشتر طول و کیفیت متریال در تعیین قیمت آنها نقش دارد. طبق استاندارد تلرانس ابعادی دنده های پیچ متریک class 6az می باشد که این استاندارد ابعادی پیش از فرایند آبکاری تست و محاسبه می شود. در صورت بکارگیری پیچ متری بصورت آبکاری شده گالوانیزه می بایست از مهره هایی که دارای دنده هایی با تلرانس ابعادی class 6H هستند در اتصال آنها استفاده نمود.
کاربردهای صنعتی پیچ رزوه دار
-
صنعت ساختمان:
پیچ متری برای مهاربندی سازه های فولادی و اتصال تیر و ستون به کار می رود و تحمل بار کششی آن تا 1200 مگاپاسکال است.
-
ماشین سازی:
در تولید ماشین آلات صنعتی برای مونتاژ قطعات بزرگ استفاده می شود و قطرهای رایج آن M12 تا M36 هستند.
-
نفت و گاز:
پیچ متری در سازه های دکل و خطوط لوله استفاده می شود و معمولاً از متریال آلیاژی با پوشش ضد خوردگی ساخته می شود.
-
صنعت برق:
در تابلوهای فشار قوی و تجهیزات انتقال انرژی کاربرد دارد و معمولاً با روکش گالوانیزه گرم تولید می شود.
-
خودروسازی:
برای مونتاژ موتور، سیستم تعلیق و شاسی استفاده می شود و دقت رزوه آن معمولاً در حد ±0.1 میلی متر کنترل می شود.
-
صنایع دریایی:
پیچ متری استیل 316 در کشتی سازی و تجهیزات ساحلی استفاده می شود و مقاومت آن در برابر خوردگی کلریدی بیش از 1000 ساعت تست مه نمک است.
-
صنایع غذایی:
برای ماشین آلات فرآوری و بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود و متریال استنلس استیل 304 رایج ترین انتخاب است.
-
اتصال داکت ها و کانال ها:
پیچ متری برای اتصال مکانیکی کانال های تهویه و داکت های صنعتی استفاده می شود و تحمل بار یکنواخت تا 500 نیوتن دارد.
کاربرد میله رزوه دار در اتصالات داکت ها و کانال ها
یکی از کاربری های گسترده پیچ متری در اتصالات تاسیساتی ساختمانی بالاخص در اتصال داکت ها و کانال ها می باشد. در تاسیسات ساختمانی و در تهویه مطبوع از کانال های کولر و تهویه که اغلب بصورت قوطی های مکعبی و یا با سطح مقطه دایره از جنس آلومینیومی یا گالواننیزه و حتی در جنس های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد. این اجزا زمانی که به هم متصل می شوند با وزن بالایی روبرو شده و می بایست یک سطح اتکا برای قرارگیری این کانال ها فراهم شود. در اینجاست که از پیچ متری برای تعلیق بار و ایجاد سطح اتکا به تیز های سقفی استفاده می شود. در واقع در فواصل مشخص و برابر بر حسب سایز و وزن پروفیل های بکار رفته در تولید کانال ها بر روی سطح کانال یک پایه اتکا نصب می شود که اتصال این پایه برای تعلیق بار می بایست بر روی تیر های سقفی انجام پذیرد.
از آنجایی که می بایست اعمال نیرو در حفظ بار وزنی کانال از پایین به سمت بالا اعمال شود اغلب یک فاصله بزرگ بین لبه اتکای ایجاد شده بر روی کانال و تیر های سقفی پدید می آید که برای پر کردن این فاصله از میله های تمام رزوه یا پیچ متری استفاده می شود که پس از عبور از داخل پلیت یا لبه نگهدارنده اتصال کانال از یک طرف پیچ و در طرف دیگر برای انتقال بار وزنی بر روی پلیت های ایجاد شده بر روی تیر و یا با بکارگیری کلمپ این انتقال صورت می پذیرد. از آنجایی که وزن کانال در بخش های مختلف در سطح پایین و یا متوسطی قرار دارد و بار های دینامیکی اندکی به این اتصالات وارد می شود اغلب گرید متریال بکار رفته در تولید پیچ متری پایین و از گرید های آهنی می باشد.
با توجه به اینکه در اغلب موارد مناطق تاسیساتی اتصال کانال ها یا خاکی هستند و یا محافظت رطوبتی بالایی ندارند در صورت بکارگیری پیچ متری آهنی اغلب بصورت گالوانیزه که حتی در مواردی بصورت گرم نیز انجام می پذیرد و یا از پیچ متری استیل که بصورت ذاتی در برابر زنگ زدگی ناشی از رطوبت فضاهای تاسیساتی مقاوم است استفاده می شود. لازم به ذکر است که گرید های استیل حتی مقاومت کششی بالاتری نیز نسبت به پیچ متری آهنی داشته و تنسایل 700 مگاپاسکال را دارند و البته قیمت پیچ متری استیل نیز طبیعتا بالاتر از نمونه های آهنی است. اتصال پیچ متری در کانال های تاسیساتی در صورتیکه جریان هوا در کانال ها لرزش های شدیدی را به همراه داشته باشد ترجیحا با بکارگیری یک واشر فنری قبل از اتصال مهره صورت می پذیرد که به افزایش تنش اتصال و قفل شدن آن می انجامد.
شباهت ها و تفاوت های پیچ تمام رزوه با استاد بولت
پیچ متری و استاد بولت هر دو به عنوان المان های رزوه دار برای ایجاد اتصال در سازه های صنعتی و مکانیکی به کار می روند اما ویژگی های متفاوتی دارند. پیچ متری معمولاً به صورت تمام رزوه در طول تولید می شود و از قطر M3 تا M36 و طول چند متری قابل دسترس است. استاد بولت اغلب دو سر رزوه شده بوده و بخش میانی بدون رزوه دارد و برای اتصال فلنج های فشار قوی و تجهیزات سنگین کاربرد دارد. از نظر متریال، هر دو در فولاد کربنی، آلیاژی و استنلس استیل 304 و 316 تولید می شوند اما استانداردهای کنترل کیفیت استاد بولت معمولاً سختگیرانه تر هستند. مقاومت کششی پیچ متری در گریدهای 4.6 تا 12.9 بین 400 تا 1200 مگاپاسکال است در حالی که استاد بولت طبق ASTM A193 می تواند تا 1250 مگاپاسکال مقاومت ارائه دهد.
| پیچ متری |
استاد بولت |
ویژگی |
| تمام رزوه در طول کامل |
دو سر رزوه با بخش میانی صاف |
ساختار رزوه |
| قطر M3 تا M36 و طول چند متر |
قطر 1/2 تا 4 اینچ و طول تا 3 متر |
ابعاد متداول |
| 4.6 تا 12.9 با مقاومت 400 تا 1200 MPa |
مطابق ASTM A193 با مقاومت تا 1250 MPa |
گرید مکانیکی |
| اتصالات عمومی، سازه ها، ماشین آلات سبک |
فلنج های فشار قوی و تجهیزات پتروشیمی |
کاربرد اصلی |
| فولاد کربنی، آلیاژی، استیل 304 و 316 |
فولاد آلیاژی کروم مولیبدن، استیل مقاوم در برابر حرارت |
متریال رایج |
| DIN و ISO |
ASTM A193 و ASME B16.5 |
استاندارد تولید |
محدودیت های طولی در تولید پیچ های صنعتی متری
شاید در صورتیکه قصد سفاری پیچ متری در طول های بالا را داشته بوده اید از طرف فروشندگان با محدودیت های طولی این سری از پیچ های صنعتی آشنا شد اید. این محودیت ها ریشه فیزیکی و تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز پدید می آید. قضیه به این شکل است که پیچ متری در واقع ابتدا به شکل یک راد یا مفتول بریده می شود و سپس با گذر و گردش در میان دو فک دنده دار رزوه می شود. گردش پیچ متری بین این دو فک نیروی گریز از مرکز پدید می آورد و در صورتیکه طول پیچ متری زیاد باشد یا بصورت دقیق تر نسبت طول به قطر خیلی بالا باشد عدم بالانس سبب گریز از مرکز بالا در پیچ و تاب و رداشتن و یا خم شدن آن می شود. هر اندازه که طول بالا رود این نیروی گریز از مرکز افزایش و بر عکس هر اندازه قطر پیچ متری افزایش یابد تاثیر این نیروی گریز از مرکز در حم شدن پیچ متری کاهش می یابد. بدین ترتیب بعنوان مثال قابلیت تولید پیچ متری در قطر M8 و در طول 3 متر وجود ندارد اما در سایز M16 می توان پیچ متری به طول سه متر نیز تولید نمود.
