توضیح واشر پیچ: انواع رایج، مواد و نحوه انتخاب مناسب

A واشر پیچ یک جزء نازک و مسطح است که در زیر سر پیچ یا بین دو سطح متصل به هم قرار می گیرد تا بار گیره را توزیع کند، از شل شدن آن جلوگیری کند، از مواد بسته شده محافظت کند یا یک آب بند ضد آب ایجاد کند. در حالی که واشرها در مقایسه با خود پیچ ​​جزییات جزئی به نظر می‌رسند، انتخاب اشتباه واشر می‌تواند منجر به شل شدن مفصل، آسیب مواد یا نفوذ آب شود – که باعث می‌شود انتخاب واشر جزء مهمی از مشخصات اتصال به جای یک فکر بعدی باشد.

چرا واشرها در اتصالات بسته شده اهمیت دارند؟

کار اصلی یک واشر این است که نیروی گیره سر پیچ را روی سطح وسیع تری از سطحی که سر به تنهایی پوشش می دهد پخش کند و فشار (نیروی در واحد سطح) وارد شده به مواد زیر را کاهش دهد. این موضوع در مورد مواد نرم مانند چوب یا پلاستیک اهمیت بیشتری دارد، جایی که یک سر پیچ که مستقیماً روی سطح قرار می گیرد می تواند الیاف را خرد کند، مواد را ترک کند یا به تدریج تحت بار یا ارتعاش بکشد.

واشرها بسته به طراحیشان عملکردهای ثانویه ای نیز دارند: جلوگیری از عقب نشینی پیچ تحت ارتعاش، ایجاد یک مهر و موم قابل تراکم در برابر نفوذ آب یا هوا، یا ایجاد عایق الکتریکی بین فلزات غیر مشابه برای کاهش خوردگی گالوانیکی.

انواع متداول واشر پیچ

طرح‌های مختلف واشر مشکلات مختلفی را حل می‌کند و انتخاب نوع نامناسب یکی از رایج‌ترین اشتباهات - و به راحتی قابل اجتناب - است.

واشر قفل اسپلیت متداول ترین واشر ضد شل شدن در سخت افزار عمومی باقی می ماند، اگرچه مطالعات مهندسی به طور فزاینده ای کارایی آنها را در مقایسه با واشرهای تخت با گشتاور مناسب یا ترکیبات قفل کننده رزوه ای زیر سوال برده است - به این معنی که آنها نباید به عنوان جایگزینی برای گشتاور نصب صحیح در اتصالات بحرانی در نظر گرفته شوند.

مواد مورد استفاده در واشرهای پیچ

مواد واشر باید با پیچ و مواد پایه مطابقت داشته باشد تا از خوردگی گالوانیکی جلوگیری شود و باید با محیطی که اتصال در معرض آن قرار می گیرد، مطابقت داشته باشد.

• فولاد روکش روی: رایج ترین و مقرون به صرفه ترین گزینه برای استفاده عمومی در داخل ساختمان
• فولاد ضد زنگ: مقاومت در برابر خوردگی قوی، انتخاب استاندارد برای محیط های بیرونی، دریایی یا شستشو
• نایلون/پلاستیک: عایق الکتریسیته و بدون ضخامت، در مواردی که باید از تماس فلز با فلز اجتناب شود استفاده می شود
• مس یا برنج: بدون جرقه و مقاوم در برابر خوردگی، مورد استفاده در تجهیزات الکتریکی و برخی از سخت افزارهای دریایی
• لاستیک چسبانده شده با EPDM (روی واشرهای آب بندی): مهر و موم ضد آب و هوا را فراهم می کند که در طیف وسیعی از دما انعطاف پذیر باقی می ماند

هنگام بستن فلزات غیر مشابه - مانند پیچ فولاد ضد زنگ در یک پانل آلومینیومی - با استفاده از یک نایلون یا سایر واشرهای غیر رسانا به عنوان یک مانع می تواند به کاهش خوردگی گالوانیکی در نقطه تماس کمک کند، که یکی از دلایل شایع شکست زودرس بست در سقف های فلزی در فضای باز و کاربردهای جانبی است.

اندازه و تناسب واشر

یک واشر باید نسبت به پیچ اندازه مناسبی داشته باشد تا به درستی کار کند - قطر داخلی آن خیلی کوچک است و روی ساقه قرار نمی گیرد، خیلی بزرگ است و به طور محکم زیر سر پیچ قرار نمی گیرد.

اینها ابعاد مرجع کلی هستند و بر اساس استاندارد (ANSI، DIN یا ISO) و سری واشر (الگوی استاندارد، باریک یا گسترده) کمی متفاوت هستند، بنابراین همیشه ابعاد دقیق را در برابر استاندارد خاصی که در مشخصات پروژه به آن اشاره شده است، به ویژه برای کاربردهای ساختاری یا مهندسی تأیید کنید.

واشر آب بندی برای کاربردهای فضای باز و سقف

سقف، سایدینگ و سایر کاربردهای بست در فضای باز به واشرهایی نیاز دارند که به طور خاص برای جلوگیری از نفوذ آب در اطراف نقطه نفوذ پیچ طراحی شده باشند، نه فقط واشرهای تخت فلزی استاندارد.

• واشرهای مهر و موم چسبان یک واشر پشتی فلزی را با یک واشر لاستیکی (معمولا EPDM) ترکیب می کنند که به طور دائم به یک طرف ذوب شده است.
• واشرهای آب بندی با کیفیت EPDM معمولاً تقریباً انعطاف پذیر هستند -40 درجه فارنهایت تا 300 درجه فارنهایت (40- تا 150 درجه سانتی گراد) ، حفظ یک مهر و موم در سراسر نوسانات دمایی فصلی
• گشتاور نصب صحیح بسیار مهم است - سفت شدن بیش از حد می تواند مهر و موم لاستیکی را فشرده کرده و به آن آسیب برساند، در حالی که کم سفت شدن شکافی ایجاد می کند که اجازه نفوذ آب را می دهد.
• اکثر سازندگان پیچ های سقفی توصیه می کنند در صورتی که لاستیک ترک خورده است، واشرهای آب بند را تعویض کنید، که معمولاً انتظار می رود عمر مفیدی معادل 15 تا 20 سال تحت قرار گرفتن در معرض آب و هوای معمولی

نحوه انتخاب واشر پیچ مناسب

انتخاب واشر مناسب به مواد بسته شده، محیط، و اینکه آیا مقاومت در برابر لرزش یا ضد آب و هوا الزامی است بستگی دارد.

چک لیست انتخاب

1. مواد پایه را شناسایی کنید - مواد نرم مانند چوب یا پلاستیک از واشر گلگیر بزرگتر برای پخش بار و جلوگیری از کشش بهره می برند.
2. تعیین کنید که آیا مفصل لرزش را تجربه خواهد کرد یا خیر. اگر چنین است، علاوه بر واشر استاندارد، یک واشر قفل، واشر Belleville یا یک ترکیب قفل کننده نخ را در نظر بگیرید.
3. بررسی کنید که آیا برنامه در خارج از منزل است یا نیاز به آب بند ضد آب دارد، و اگر نفوذ آب نگران کننده است، یک واشر آب بندی چسبان انتخاب کنید.
4. مواد واشر را با پیچ و مواد پایه مطابقت دهید تا از خوردگی گالوانیکی جلوگیری شود، در صورت نیاز از یک نایلون یا واشر عایق بین فلزات غیر مشابه استفاده کنید.
5. اطمینان حاصل کنید که قطر داخلی با حداقل بازی اضافی متناسب با ساقه پیچ است و قطر بیرونی متناسب با فاصله موجود در اطراف اتصال است.
6. برای کاربردهای اتصال به زمین الکتریکی، یک واشر قفلی دندانه دار را انتخاب کنید که به گونه ای طراحی شده است که پوشش های سطحی را گاز بگیرد و تماس قابل اعتماد برقرار کند.

برای مثال، نصب یک پانل سقف فلزی در فضای باز نیاز به یک پیچ فولادی ضد زنگ با واشر آب بندی EPDM متصل شده برای جلوگیری از نشتی در هر نقطه اتصال، در حالی که مونتاژ یک قفسه چوبی داخلی در معرض حداقل لرزش معمولاً فقط به یک واشر تخت استاندارد با روکش روی برای محافظت از سطح چوب و توزیع یکنواخت فشار گیره.