هنگام کار با اتصالات صنعتی و پروژه‌های ساخت قطعات تراشکاری، انتخاب صحیح پیچ و مهره یکی از عوامل کلیدی در موفقیت و دوام یک ماشین صنعتی یا سازه است. اما اگر تجربه‌ای در این زمینه نداشته باشید، ممکن است هنگام مواجهه با اعداد و گریدهایی مثل ۸.۸، ۱۰.۹ یا ۱۲.۹ کمی گیج شوید و ندانید این اعداد چه معنایی دارند. این سیستم‌های شماره‌گذاری و گریدها نشان‌دهنده ویژگی‌های خاص پیچ و مهره‌ها از جمله استحکام و مقاومت آن‌ها هستند. در این مقاله، به‌صورت تخصصی و جامع به توضیح انواع گرید و شماره‌گذاری پیچ و مهره خواهیم پرداخت تا شما بتوانید بهترین انتخاب را برای نیازهای خود داشته باشید.
علاوه بر این، پیش‌تر در مقاله‌ای با عنوان “انواع پیچ و مهره و کاربردهای آن‌ها” به جزئیات انواع مختلف پیچ‌ها و مهره‌ها پرداختیم. اما در این مقاله تمرکز ما بر معرفی دقیق گریدها و کلاس شماره گذاری است تا به شما کمک کنیم پیچ‌ها و مهره‌های مناسب با نیازهای فنی خود را بهتر شناسایی کنید.
مفهوم گرید و شماره‌گذاری پیچ و مهره چیست؟
درک مفهوم گرید و شماره‌گذاری برای پیچ و مهره‌ها به شما کمک می‌کند تا متوجه شوید که چرا بعضی پیچ‌ها برای تحمل بارهای سنگین مناسب‌اند و برخی دیگر برای کاربردهای سبک‌تر طراحی شده‌اند. به زبان ساده، گرید پیچ و مهره‌ها نشان‌دهنده میزان استحکام مکانیکی و مقاومت آن‌ها در برابر نیروهای کششی و فشاری است.
عدد گرید پیچ‌ها معمولاً از دو بخش تشکیل شده است: اولین عدد نشان‌دهنده حداکثر تنش نهایی (ultimate tensile strength) و دومین عدد که بعد از نقطه یا ممیز می‌آید، نشان‌دهنده نسبت حد تسلیم به تنش نهایی (yield strength to tensile strength ratio) است. این گریدها معمولاً به صورت استانداردهای جهانی تعریف شده‌اند و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
شماره‌گذاری پیچ‌های میلیمتری (Metric)
در پیچ‌های میلیمتری که عمدتاً در اروپا و بیشتر کشورهای صنعتی رایج است، سه گرید اصلی ۸.۸، ۱۰.۹ و ۱۲.۹ وجود دارند. هر کدام از این گریدها به میزان استحکام و ویژگی‌های مکانیکی پیچ اشاره دارند. در ذیل به معرفی هر یک از این کلاس‌های پیچ میپردازیم:
پیچ گرید ۸.۸
پیچ‌های گرید ۸.۸ از رایج‌ترین پیچ‌های با استحکام بالا هستند. این پیچ‌ها از فولاد با کیفیت خوب و تحت عملیات حرارتی تولید می‌شوند. اعداد ۸.۸ نشان می‌دهند که این پیچ‌ها دارای استحکام کششی نهایی برابر با ۸۰۰ مگاپاسکال (MPa) و حد تسلیم (yield strength) 640 MPa هستند. این پیچ‌ها برای استفاده در ماشین‌آلات صنعتی، سازه‌های فلزی و خودروها بسیار مناسب هستند.
پیچ گرید ۱۰.۹
پیچ‌های گرید ۱۰.۹ یک گام بالاتر از گرید ۸.۸ قرار دارند. این پیچ‌ها نیز از فولاد آلیاژی تحت عملیات حرارتی تولید می‌شوند، اما با مقاومت بیشتر. استحکام کششی نهایی این پیچ‌ها برابر با ۱۰۰۰ MPa و حد تسلیم ۹۰۰ MPa است. پیچ‌های گرید ۱۰.۹ در کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین‌تر و نیروهای دینامیکی دارند، مانند سیستم‌های تعلیق خودرو یا قطعات ماشین‌آلات صنعتی سنگین، بسیار مناسب هستند.
پیچ گرید ۱۲.۹
پیچ‌های گرید ۱۲.۹ یکی از مقاوم‌ترین پیچ‌های موجود در بازار هستند و برای استفاده در پروژه‌هایی با بارهای بسیار سنگین و نیاز به حداکثر استحکام طراحی شده‌اند. این پیچ‌ها دارای استحکام کششی نهایی ۱۲۰۰ MPa و حد تسلیم ۱۰۸۰ MPa هستند. استفاده از این گرید بیشتر در سازه‌های سنگین، پل‌ها، ساختمان‌های صنعتی و مکان‌هایی که اتصالات تحت فشار بسیار زیادی قرار دارند، رایج است.
- استعلام قیمت ورق ارتالون ضدسایش جهت ساخت قطعات مورد استفاده در صنایع رباتیک یا الکترونیک
شماره‌گذاری پیچ‌های اینچی (Imperial)
در سیستم اینچی (یا سیستم آمریکایی)، استانداردهای پیچ و مهره متفاوت از سیستم متریک هستند و با استفاده از استانداردهای ASTM، SAE یا UNS تعیین می‌شوند. برای مثال، در این سیستم پیچ‌های با استحکام بالا به عنوان گریدهای ۵ و ۸ شناخته می‌شوند. هرچند تفاوت‌هایی در مواد و روش‌های تولید وجود دارد، اما مفهوم کلی این گریدها مشابه سیستم متریک است و به استحکام کششی و حد تسلیم پیچ اشاره دارند.
گرید ۲
پیچ‌های گرید ۲ پیچ‌های معمولی فولادی بدون عملیات حرارتی هستند که در کاربردهای ساده و کم‌فشار مانند اتصالات خانگی یا پروژه‌های غیرصنعتی استفاده می‌شوند. استحکام کششی این پیچ‌ها حدود ۴۰۰ MPa است.
گرید ۵
پیچ‌های گرید ۵ با فولاد متوسط کربن ساخته شده‌اند و پس از عملیات حرارتی، استحکام بالاتری دارند. این پیچ‌ها با استحکام کششی نهایی ۸۲۸ MPa و حد تسلیم ۶۲۰ MPa برای کاربردهای صنعتی و خودروسازی مانند سیستم‌های موتوری خودروها و ماشین‌آلات سبک مانند انواع برند دریل استفاده می‌شوند.
گرید ۸
پیچ‌های گرید ۸، همانند گرید ۱۲.۹ در سیستم متریک، بسیار قوی هستند. این پیچ‌ها از فولاد با استحکام بالا و تحت عملیات حرارتی تولید شده‌اند و دارای استحکام کششی نهایی ۱۰۳۴ MPa و حد تسلیم ۸۳۰ MPa هستند. پیچ‌های گرید ۸ در سازه‌های سنگین و کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر نیروهای شدید دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ارتباط گرید و شماره‌گذاری با کاربرد پیچ‌ها
هر نوع پیچ و مهره بر اساس جنس، شکل رزوه و طراحی سر برای کاربردهای خاصی مناسب است. اکنون با درک گرید و شماره‌گذاری، بهتر می‌توانید مشخص کنید که چه نوع پیچ با چه گریدی برای پروژه شما مناسب است. به عنوان مثال:
– پیچ‌های گرید ۸.۸ برای اتصالات صنعتی که فشار متوسط تا بالا بر آن‌ها وارد می‌شود، مانند سازه‌های فلزی یا پروژه‌های ساختمانی، انتخاب مناسبی هستند.
– پیچ‌های گرید ۱۰.۹ زمانی که بارهای سنگین‌تر یا شرایط عملیاتی سخت‌تری وجود دارد، مناسب‌اند. این پیچ‌ها در صنعت خودرو برای بخش‌هایی که نیاز به استحکام بالا دارند، استفاده می‌شوند.
– پیچ‌های گرید ۱۲.۹ بهترین انتخاب برای سازه‌ها و تجهیزات سنگین صنعتی هستند که نیاز به حداکثر استحکام دارند. این پیچ‌ها تحت تنش‌های بالا مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند و برای کاربردهای حساس و مهم، مانند سازه‌های پل یا قطعات تحت فشار و کشش بالا بسیار ایده‌آل‌اند.
نکات مهم در انتخاب گرید پیچ و مهره
انتخاب گرید مناسب برای پیچ و مهره در پروژه‌ها نه تنها به استحکام و جنس پیچ بستگی دارد، بلکه عوامل دیگری مانند شرایط محیطی، نوع بار و فرکانس باز و بسته شدن اتصال نیز بسیار مهم هستند. هر یک از کلاس‌های سخت کاری شده‌ی پیچ و مهره قبل از فرآیند سخت کاری، کار سری تراشی را طی خواهند کرد. در حقیقت پس از عملیات رول فرمینگ و پرس بخش گل پیچ، بسته به نوع گرید و شرایط محیطی عملیات سخت کاری انجام می شود. برای مثال، پیچ‌های استنلس استیل ممکن است مقاومت بالایی در برابر زنگ‌زدگی داشته باشند، اما در مقایسه با پیچ‌های گرید ۱۲.۹ از نظر استحکام مکانیکی ضعیف‌تر هستند. بنابراین، در محیط‌های خورنده (مانند صنایع دریایی)، اولویت با پیچ‌های استنلس استیل است و در پروژه‌های صنعتی سنگین، پیچ‌های فولادی با گرید بالا انتخاب بهتری خواهند بود.
نحوه تشخیص گرید پیچ‌ها
برای شناسایی گرید پیچ‌ها، معمولاً علائم و نشانه‌های مشخصی روی سر پیچ حک می‌شوند. در سیستم متریک، اعداد گرید مانند ۸.۸ یا ۱۰.۹ مستقیماً روی سر پیچ دیده می‌شوند. در سیستم اینچی، معمولاً پیچ‌ها با تعداد خطوط روی سر خود مشخص می‌شوند. برای مثال، پیچ‌های گرید ۵ دارای سه خط و پیچ‌های گرید ۸ دارای شش خط هستند. این نشانه‌ها به شما کمک می‌کنند تا به راحتی پیچ مناسب را بر اساس گرید مورد نظر خود انتخاب کنید.
جمع‌بندی
در این مقاله، به معرفی گریدهای مختلف پیچ و مهره‌ها پرداختیم و سیستم شماره‌گذاری پیچ‌ها را توضیح دادیم. همان‌طور که دیدید، هر گرید ویژگی‌های خاصی دارد که آن را برای کاربردهای مشخصی مناسب می‌سازد. انتخاب گرید مناسب برای پیچ و مهره به میزان استحکام مورد نیاز، شرایط محیطی و نوع بار بستگی دارد.
