پیچ متری DIN975

پیچ متری Fully threaded rod یا راد رزوه شده نوعی پیچ صنعتی می باشد که بصورت یک میله تمام رزوه و بدون گل تولید می شود. پیچ متری از قطر 4 میلیمتر الی 32 میلیمتر تولید می شود که در قطر های پایین از نیم متر، از قطر 6 میلیمتر به بالا 1 متری و در قطر های بالای 18 میلیمتر در طول 2 و 3 متر نیز تولید می شود. پیچ متری اغلب دارای کاربری های تاسیساتی می باشد بدین ترتیب که برای ایجاد یک تکیه گاه از کف برای کانال ها و داکت ها از اتصال پیچ متری بر روی سقف که در کنار لبه ها پایین آمده و با بکارگیری یک ورق یا صفحه در زیر داکت و کانال پیچ می شود استفاده می شود.

پیچ متری طبق استاندارد DIN975 در دستگاه استاندارد متریک کشور آلمان از سایز M2 الی M52 تولید می شود و کاربری استاتیک و ثابت دارد. استاد بولت ها که دارای شباهت هایی به پیچ متری هستند در دستگاه متریک طبق استاندارد DIN976 و در دستگاه استاندارد آمریکایی که بیشترین میزان تولید با دنده های اینچی را دارند طبق استاندارد ASTM A193 تولید می شوند. در واقع با وجود سباهت هایی در پیچ متری و استاد بولت، پیچ های متری تحت تنش های پایین کششی قرار داشته با دقت کمتر و قابلیت های مکانیکی پایین تری نسبت به استاد بولت ها تولید می شوند. البته گرید های استنلس استیل پیچ متری و استاد بولت از نظر مشخصات مکانیکی هم رده محسوب می شوند.

پیچ متری دنده کبریتی

دنده های سطحی پیچ متری با استاندارد های مختلف و در دو نوع اصلی زده می شوند. پر کاربرد ترین نوع پیچ متری با دنده درشت Coarse thread می باشد که دنده زنی آن با ایجاد غلتش راد یا میله دنده متری بین دو فک و بصورت فورج سرد زده می شود. در واقع به سبب انجام پروسه دنده زنی غلتشی بین دو فک می باشد که عملا تولید پیچ متری در قطر های بسیار پایین دشوار بوده چرا که ایجاد غلتش لنگر را در اثر وزن راد به همراه داشته و در قطر های پایین و طول های بالا با تاب برداشتگی در این دسته از پیچ و مهره های صنعتی روبرو هستیم.

پیچ متری دنده کبریتی در واقع دارای دنده هایی است که با بکارگیری حدیده هایی مخصوص و بصورت براده برداری از پیچ تولید شده و امکان دنده زنی کبریتی بصورت فک متحرک وجود ندارد. بر خلاف دنده های درشت، پیچ متری دنده کبریتی دارای دنده هایی است که بر روی قله دنده یک سطح تخت را داشته و رزوه ها بصورت قوس و بدون زاویه تند زده می شوند. از پیچ متری دنده کبریتی در برخی از کاربری های صنعتی به منظور ایجاد یک چاشنی حرکتی دقیق و از عمق رزوه اغلب برای قرار گیری ساچمه استفاده می شود. نمونه ای از کاربری پیچ متری دنده کبریتی در تولید بال اسکرو ها بعنوان مغزی می باشد. نوع دنده و شکل مهره در اتصال پیچ متری دنده کبریتی متفاوت و طول گام آن بلند تر از پیچ متری دنده درشت می باشد.

گرید های فولادی پیچ متری استاندارد DIN975

در تولید پیچ متری استاندارد DIN975 برای کاربری های تاسیساتی و ساختمانی از گرید های مختلف فولادی و استیل استفاده می شود. توجه به این نکته که عملا پیچ های متری کاربری استاتیل تحت تنش های کششی و خمشی حداقل دارند اهمیت بالایی دارد. شایان ذکر است که به سبب طول بالا اغلب اعمال تنش های خمشی به پیچ متری سبب خم شدن سریع آن می شود و از این رو اغلب در اتصالات آویز و بدون سطح تکیه گاهی مورد استفاده قرار می گیرند. پر کاربرد ترین گرید های پیچ متری که طبق استاندارد DIN975 تولید می شوند به قرار زیر هستند.

• پیچ متری آهنی کلاس 4.8: پایین ترین گرید و کم کربن ترین کلاس پیچ متری کلاس 4.8 می باشد. تنسایل 400 نیوتن بر میلی متر مربع و قابلیت تحمل 80% از کل بار شکست در ناحیه الاستیک با تغییر طول برگشت پذیر از مشخصات مکانیکی پیچ متری کلاس 4.8 آهنی می باشد. این کلاس از پیچ تنها با دنده درشت و کبریتی تولید می شود.
• پیچ متری آهنی کلاس 5.8: افزودن درصد اندکی کربن به ترکیبات آلیاژی پیچ متری آهنی کلاس 4.8 به سطح 5.8 که دارای تنسایل 500 نیوتن بر میلیمتر مربع است می انجامد. این گرد پر کاربردترین کلاس از پیچ متری دنده درشت در صنایع تاسیساتی می باشد که اغلب در سایز های M8 , M10 میلیمتر مورد استفاده قرار می گیرد. این کلاس از پیچ متری آهنی بصورت گالوانیزه سرد به رنگ نقره ای براق مورد استفاده قرار می گیرد.
• پیچ متری فولادی خشکه کلاس 8.8: گرید پیچ خشکه 8.8 که در تولید پیچ شش گوش و آلن نیز بکار گرفته می شود دارای درصد متوسطی کربن بوده و با انجام عملیات سخت کاری حرارتی دو فاکتور تنسایل و سختی سطحی آن افزایش پیدا کرده است. پیچ متری فولادی خشکه 8.8 تنسایل 800 نیوتن بر میلی متر مربع داشته و قابلیت تحمل 80% از این بار را در ناحیه الاستیک و بدون تغییر طول دائمی دارد. علاوه بر تولید با دنده های درشت قابلیت تولید پیچ متری فولادی خشکه 8.8 با دنده ریز Fine thread نیز وجود دارد. این گرید از پیچ متری فولادی هم بصورت آبکاری شده گالوانیزه گرم و سرد به رنگ نقره ای و هم بصورت زاج کاری شده یا فسفاته سطحی و به رنگ مشکی مات مورد استفاده قرار می گیرد.
• پیچ متری فولادی کلاس 10.9: لاس 10.9 فولاد اغلب در تولید پیچ سازه شش گوش بکار گرفته می شود اما در تولید پیچ متری فولادی بالاخص در مواردی که وزن داکت بالا باشد این کلاس بکار گرفته می شود. پیچ متری فولادی کلاس 10.9 تنسایل 1040 نیوتن بر میلیمتر مربع را داشته و تا 90% از کل این بار را در ناحیه الاستیک بدون تغییر طول دائمی تحمل می کند. نمونه های دنده درشت و دنده ریز از پیچ متری فولادی کلاس 10.9 در طول 1 الی 3 متر موجود می باشد.
• پیچ متری فولادی کلاس 12.9: در تولید پیچ های متری بالاترین کلاس فولاد کلاس 12.9 می باشد حال آنکه پیچ و مهره های صنعتی در کلاس 14.9 و حتی 16.9 نیز تولید می شوند. پیچ متری فولادی کلاس 12.9 دارای تنسایل 1180 نیوتن بر میلیمتر مربع بوده و 90% از این بار را در ناحیه الاستیک بدون تغییر طول دائمی تحمل می کند. این گرید از پیچ متری هم بصورت دنده ریز و هم بصورت دنده درشت تولید می شوند و بصورت آبکاری شده و یا روغن کاری شده مورد استفاده قرار می گیرند.

استاندارد وزنی و ابعادی DIN975 در تولید پیچ متری

از آنجایی که پیچ متری در واقع یک راد یا میله رزوه شده می باشد هر چند در دستگاه استاندارد کشور آلمان با استاندارد DIN975 ـولید می شود اما بر خلاف استاندارد های دیگر در سیستم ISO کد معادلی برای آن تعریف نشده است. با این وجود اغلب ISO 898-1 را بصورت معادل با این استاندارد در دستگاه بین المللی تلقی می کنند. جدول زیر استاندارد ابعادی و وزنی پیچ متری را طبق استاندارد DIN975 و برای گرید های آهنی و فولادی نشان می دهد. بدیهی است با توجه به چگالی بالاتر استنلس استیل نسبت به فولاد وزن پیچ متری استیل اندکی بالاتر از نمونه های فولادی می باشد.

در این جدول d قطر پیچ متری و طول گام دنده های درشت coarse thread پیچ متری به همراه یک علامت ضربدر مشخص شده است. وزن برای هر 1000 عدد پیچ متری فولادی که دارای چگالی 7,85 kg/dm3 است مشخص گردیده است. هر عدد پیچ متری با سایز 10 میلیمتر طبق جدول 0.5 کیلوگرم وزن دارد.

گرید های استنلس استیل پیچ متری A2 , A4

پیچ متری در دو گرید از استنلس استیل نیز به سبب خواص ضد زنگ تولید می شود. پیچ متری استیل مانند دیگر انواع پیچ و مهره استیل بدون آبکاری سطحی و بصورت آستنیته تولید می شود و با دنده های درشت مورد استفاده قرار می گیرد. گرید A2 از پیچ متری استیل با بکارگیری گرید 304 یا 18-8 استنلس استیل تولید می شود که 18% کروم cr و 8% نیکل Ni در ترکیبات آلیاژی خود داشته و در تماس با آب و رطوبت و بسیاری از خوزنده های محیطی مقاومت بالایی دارد. این گرید از پیچ متری اندکی قابلیت جذب با آهنربا داشته و به گرید بگیر نیز شناخته می شود.

گرید A4 از پیچ متری استیل با بکارگیری گرید 316 یا 18-8-2 تولید شده که علاوه بر 18% کروم و 8% نیکل دارای 2% Mo یا مولیبدنیوم که فلزی گران بها و کم یاب است می باشد. گرید A4 از پیچ متری هم در برابر سایش و هم در برابر کشش با گرید A2 برابری می کند اما در تماس با خورنده های اسیدی و بازی بهتر عمل کرده و هیچ جاذبه ای تحت میدان مغناطیسی ندارد و از این رو به گرید نگیر نیز شناخته می شود. قیمت پیچ متری استیل A4 یا گرید نگیر 316 اندکی بالاتر از گرید A2 و هر دو دارای تنسایل 700 نیوتن بر میلیمتر مربع بوده و 70% از بار کشش را در ناحیه الاستیک بدون تغییر طول دائمی تحمل می کنند.

انواع آبکاری پیچ متری آهنی و فولادی

فولاد در گرید های 4.8، 5.8، 8.8، 10.9 . 12.9 در تولید پیچ متری بکار گرفته می شود. تمامی گرید های فولادی دارای حداقل 96% آهن در ترکیبات آلیاژی بوده و وجود 3 الکترون آزاد در لایه ظرفیت آهن که با ثبات کمی حرکت می کنند میل به زنگ زدگی را در پیچ متری آهنی و فولادی بکار می برد. بر خلاف گرید های استنلس استیل که مقاومت ذاتی در برابر زنگ زدگی دارند می بایست به منظور افزایش قابلیت های سطحی پیچ متری فولادی از روش هایی برای جلوگیری از تماس مستقیم آب و خورنده ها با سطح آهن پرداخت.

پر کاربرد ترین روش در پوشش دهی سطحی پیچ متری آهنی و فولادی روش آبکاری گالوانیزه می باشد که به دو روش گالوانیزه سرد و گرم میسر است. البته روش پوشش دهی سطحی پیچی متری با فلز زینک روی علاوه بر گالوانیزه به روش مدرن داکرومات نیز میسر است. در حالی که آبکاری گالوانیزه سرد پیچ متری در دمای تقریبی 240 و گالوانیزه گرم در دمای 640 درجه سانتی گراد صورت می پذیرد، روش آبکاری داکرومات پیچ متری به روش الکتروپلیتینگ و در دمای بینابینی 440 درجه سانتی گراد انجام می پذیرد. پیچ متری داکرومات هم پوششی با ضخامت پایین از روی داشته که مشکلات افزایش حجم پیچ متری گالوانیزه گرم را ندارد و هم مقاومت سایشی بیشتری در برابر خراش پوشش زینک نسبت به پیچ متری گالوانیزه سرد دارد.