انتخاب پیچ یکی از مهمترین مسائل در صنعت می باشد با توجه به اینکه هر پیچ تحمل بار و استحکام کششی متفاوتی دارد و در صورت فشار بیشتر باعث تغییر شکل یا شکست در پیچ می شود، دقت در انتخاب آن از اهمیت فوق العاده بالایی برخوردار است؛ با توجه به اهمیت انتخاب پیچ با استحکام پیچ مورد نظر و مناسب برای موارد مصرف صنعتی مطالبی را به صورت روان و ساده آورده ایم.
برای مثال پیچ با کد 10.9
استحکام کششی مقداری نیرویی است که پیچ بدون تغییر شکل قابل توجه تحمل نموده و پس از رها کردن به حالت اول خود برمی گردد. واحد آن نیوتن بر میلیمتر مربع است. یعنی پیچ 10.9 مقدار 1000 نیوتن بر میلیمتر مربع را تحمل می نماید. به عبارت ساده هر میلی متر مربع از سطح پیچ کلاس 10.9 مقدار 100 کیلو نیرو تحمل میکند.
به عبارت ساده عدد دوم در کلاس 10.9 بیانگر این است که این پیچ 90% نیروی شکست را تحمل می کند و تغییر شکل قابل توجهی نمی دهد. پس از آن شروع به کش آمدن می کند و درنهایت می شکند. پیچ ها معمولا با توجه به استحکام و نیاز بازار به کلاس های زیر تقسیم بندی می شوند:
کلاس 4.6 الی 5.6 فولاد کم کربن معروف به آهن و استحکام کم و به دلیل کم کربن بودن آن دارای انعطاف پذیری بالایی است که برای اتصال های معمولی استفاده می شوند و تحمل بار کمی دارند.
کلاس 8.8 فولاد با کربن متوسط معروف به پیچ خشکه و استحکام متوسط، پرکاربردترین نوع پیچ در صنعت می باشد. در تولید سوله و اسکلت فلزی نوع شش گوش آنها بسیار نام آشنا ست که با مقاومت های بالاتر از استحکام پیچ 8.8 نیز سر و کار دارند. در صنعت خودرو سازی پیچ های فولادی در قسمت های مختلف خودرو برای اتصال قطعات مختلف خودرو به کار بسته می شوند . پیچ فولادی 8.8 در اتصال شیر آلات صنعتی و ساختمانی نیز کاربرد فراوانی دارد. کاربردهای متنوع آنها در صنایع مختلف نفت و گاز و پترو شیمی، صنایع دریایی و صنایع هوانوردی نیز می باشد و کمتر کسی با این نوع پیچ در تماس نبوده است.
کلاس9.8 و 10.9 فولاد با کربن زیاد و با روکش استیل و تیتانیوم استحکام بالا و ضد زنگ تولید می شود که در سازه های ساختمانی، سوله های صنعتی، دکل های مخابراتی، پل سازی، سد سازی و صنایع نفت و گاز بسیار پرکاربرد است.
کلاس 12.9 با بیشترین میزان کربن، علاوه بر کربن، عملیات سخت کاری حرارتی نیز روی آن انجام می شود و برای هر میلیمتر مربع سطح باری نزدیک به 120کیلوگرم راتحمل می کند.
بیشترین بار یا نیرویی است که یک پیچ می تواند بدون تغییر شکل دائمی تحمل کند.
نسبت بار اطمینان به به سطح تنش کششی آن است. در نتیجه استحکام اطمینان تقریبا متناظر با حد تناسب و برابر با 0.0001 in تغییر شکل دائمی در پیچ است.
برای مثال تحمل بار بر حسب کیلو گرم پیچ شش گوش را بر حسب سایز وکلاس در جدول زیر بیان نمودیم.
تحمل بار بر حسب کیلو گرم پیچ 6گوش | ||||
کلاس 12.9 | کلاس 10.9 | کلاس 9.8 | کلاس 8.8 | سایز |
1380kg | 1180kg | 923kg | 820kg | M5 |
1950kg | 1670kg | 1310kg | 1160kg | M6 |
3550kg | 3040kg | 2380kg | 2120kg | M8 |
5630kg | 4810kg | 3770kg | 3370kg | M10 |
8180kg | 7000kg | 5480kg | 4890kg | M12 |
15200kg | 13000kg | 10200kg | 9100kg | M16 |
معمولا روی مهره ها اعدادی متناسب با کلاس پیچ ها هک شده است عدد حک شده بر روی مهره ها برگرفته از عدد سمت چپ پیچ مناسب آن می باشد. ضریب آن 100 است و واحد آن نیوتن بر میلیمتر مربع می باشد. به عنوان مثال: پیچ معروف کلاس 8.8 مهره مناسب پیشنهادی روی آن عدد 8 حک شده است.
نشانه گذاری روی پیچ ها و استاد ها بر اساس کلاس خواص متریال
کلاس خواص تعیین شده برای مهره های استیل
ترکیب مهره ها ی پیشنهادی برای کلاس پیچ ها و استاد ها