استفاده از انواع مختلف اتصال دهنده ها در کاهش یا افزایش وزن قطعات و تجهیزات، گاهی تاثیر بسیار زیادی دارد. شاید شنیده باشید که در سالهای اخیر پیچ های فولادی سنگین با هدف صرفه جویی در وزن وسیله نقلیه با تولید پیچ و مهره تیتانیوم و آلومینیوم جایگزین شده است؛ بدون این که هیچ گونه تأثیر معکوسی بر ایمنی و یا طول عمر وسیله بگذارد.
طبق تحقیقات انجام شده متخصصین در ارتباط با ترمزهای V مشخص شد که استفاده از پیچ مناسب تا حدود 150 گرم میتواند از وزن وسیله نقلیه را کاهش بدهد. همچنین کاهش وزن مشابهی نیز از طریق تعویض پیچها در ارتباط با ترمزهای دیسکی نیز وجود دارد که در آن کاهش وزن بر اثر تنظیم پیچها حدودا 40 گرم خواهد بود.
قدرت کششی در انواع پیچ ها
پیچ ها با توجه به استحکام نهایی و تسلیم کششی طبقه بندی میشوند. استاندارد ایزو، تعدادی از دسته بندیهای مربوط به پیچ ها را به شرح زیر ارائه میکند: 9/12، 9/10، 8/9، 8/8، 8/5، 8/4، 6/4. دندانههای (حدیده) انواع پیچ و مهره ها میتواند بهوسیله ماشین، برش داده شده و یا نورد شود.
آن دسته از پیچ هایی که دارای قدرت کششی بالایی هستند، میزان قدرت آنها با عدد 9/12، 9/10، 8/9، و 8/8 بر روی سر پیچها حک شده است. فراموش نکنید که هر نوع پیچ که دارای قدرت کششی بیش از 8/8 باشد؛ برای تعویض با پیچی که دارای قدرت کششی پایین تر باشد، مناسب نیست.
نکته مهم: به طور کلی، دندانه های نورد شده قوی تر از دندانه های برش داده شده هستند و در برابر حالت خستگی، انعطاف پذیری بیشتری دارند.
پیچ تیتانیوم
پیچهای با جنس تیتانیوم از نظر میزان استحکام، گاهی 47% بالاتر از پیچ های فولادی است. توجه داشته باشید که اگر چه در بعضی حالات، استحکام پیچ های تیتانیوم می تواند به اندازه استحکام پیچ های ساخته شده با فولاد نرم باشد؛ اما با این حال، پیچ های تیتانیوم جایگزین پیچ های فولادی با استحکام بالا نیستند.
شرکت سینتیس (Syntace) که برخی از پیچ و مهره های تیتانیومی با کیفیت بالا را به فروش میرساند، مطالب زیر را در مورد جایگزین کردن آنها با سایر پیچ های با قدرت کششی بالا بیان کرده است:
پیچ های تیتانیوم Syntace به هیچ وجه جایگزینی برای پیچهای با استحکام بالاتر از 8/8 نیستند که این موضوع بر روی سر پیچ ها حک شده است. در واقع پیچ های تیتانیوم برای استفاده در سایز مذکوز مناسب نیستند و ایمنی را برای تجهیزات شما فراهم نمی کنند.
بر این اساس، اگر ضرورت دارد که شما پیچ های با استحکام 8/8 را با نوع تیتانیومی تعویض کنید؛ مطمئن شوید که از قوی ترین و بهترین پیچ های تیتانیوم که در بازار است، استفاده می کنید. اما پیچ های با استحکام 9/10 یا 9/12 را هرگز با پیچ های از جنس تیتانیوم عوض نکنید.
نکته: رایج ترین مکان برای پیدا کردن پیچ های با قدرت کششی بالا تیتانیومی، پیچ های موجود در دوچرخه شما است که محورهای معلق دوچرخه شما را با یکدیگر حفظ میکنند.
کاربردهای پیچ تیتانیوم
پیچ های تیتانیوم با کیفیت بالا را میتوان در زمینههای زیر مورد استفاده قرار داد:
- پیچ های روتور ترمز دیسکی
- پیچ های قرار گرفته بر روی کولیس
- پیچ های محکم کننده ریل به بخش نگهدارنده زیرین آن
- فریم / محل انشعاب ترمز v شکل/ بخشهای برجسته ترمز
- پیچ های محکم کننده میله و هر ناحیه دیگری که در آن استحکام فولاد مورد نیاز است
پیچ های آلومینیومی
پیچ های آلومینیومی ضعیف تر از پیچ های ساخته شده از فولاد نرم هستند. از پیچ های آلومینیوم برای تجهیزاتی استفاده کنید که استحکام آنها چندان اهمیتی ندارد، مانند:
- پیچ های باریک جلو و عقب بخش تعویض دنده و کابل
- پیچ های چرخ مرتبط با تعویض چرخ دنده عقب
- پیچ محور چرخ دنده سقفی عقب
- پیچ های تنظیم حد
- پیچ های کششی اهرم تعویض کننده
- پیچ های کششی تنظیم جلو
- پیچ های بطری شکل
همچنین می توانید از نوع آلومینیومی برای درست کردن اتصال دهنده های زنجیری استفاده کنید (اگرچه این پیچها ضعیفتر از پیچ های فولادی برای جایگزین شدن هستند؛ اما پیچ های زنجیری آلومینیوم با قطر بزرگ، کیفیت بالایی دارند. در نظر داشته باشید که در مورد یک میل لنگ زنجیری سه تایی، کاهش وزن قابل توجه ای به میزان حدود 30 گرم نیز امکان پذیر است و در صورت استفاده از مهره آلومینیومی این کاهش وزن بیشتر هم خواهد شد.
پیچهای کربنی
وزن پیچهای کربنی حدود نصف وزن پیچهای آلومینیومی است؛ اما احتمالاً در محدوده اندازهای که برای استفاده مورد نیاز است، پیچهای کربنی ضعیفتر از پیچهای آلومینیومی هستند. مشکل مهم در مورد پیچ مذکور این است که امکان دارد؛ هیچ گونه الیاف (فیبر) کربن در دندانههای پیچ وجود نداشته باشد. این نکته قابل ذکر است که در اکثر مواقع میتوان به جای پیچهای آلومینیومی از پیچ و مهره کبریتی هم استفاده کرد.
پیچ های نایلونی
پیچ های نایلونی یا پلاستیکی دارای وزنی مشابه با پیچ های کربنی هستند، بنابراین وزن آنها حدود نصف وزن پیچ های آلومینیومی است. اما این پیچ ها، بسیار ارزانتر از پیچ های کربنی هستند. از طرفی هم پیچ های نایلونی زیاد قوی نیستند، بنابراین از آنها فقط در مکانهایی استفاده میشود که حداقل نیروی پیچ مورد نیاز است.
پیچ های نایلونی دارای صدای نامتعارف (عجیب) نیستند و با فناوری خاص و بالایی تولید نمیشوند؛ اما مکان های خاصی به شرح زیر وجود دارد که میتوان از این نوع اتصال دهنده در آنها استفاده کرد:
1- پیچ های توقف تعویض دنده
2- پیچ های محکم کننده اهرم ترمز
درباره مورد 2 باید بگوییم که اکثر نیرو اهرم ترمز توسط بدنه آن گرفته میشود (در واقع، پیچ های کششی تنها قطعات را کنار هم نگه میدارند). اگر فرد از روی وسیله سقوط کند، اهرم های ترمز میتوانند بچرخند و ایمنی وی را حفظ کنند.
اگر اهرم ترمز وسیله شما دارای یک بست (گیره) قابل جابجایی است، پیچ های نایلونی برای استفاده در این قسمت مناسب نیستند؛ زیرا تمام نیروهای وارد شده بر روی این قسمتها توسط دندانه های پیچ گرفته میشود.
چند نکته پایانی در خصوص انواع پیچ ها
- هنگامی که پیچ ها تحت نیروهای برشی قرار میگیرند؛ پیچ های آلومینیومی بسیار ضعیفتر از پیچ های فولادی و پیچ های تیتانیوم هستند.
- پیچ های تیتانیوم می توانند به اندازه پیچ های ساخته شده با فولاد نرم یا پیچ های تولید شده با فولاد زنگ نزن قوی باشند. پیچ های تیتانیوم به اندازه پیچهای فولادی دارای قدرت کششی بالا و قوی نیستند.
- در خصوص انتخاب پیچ مناسب باید از راهنمای تنظیم پیچ ها در مواردی که افراد در معرض خطر هستند، استفاده کرد. اگر این اطمینان به میزان 100 % وجود ندارد که یک پیچ از جنس تیتانیوم یا یک پیچ آلومینیومی به خوبی کار خواهد کرد، نبایستی پیچ های استاک (stock) را عوض کرد. تنظیم پیچ تنها باعث کاهش چند گرم از وزن آن خواهد شد، بنابراین کار ارزشمندی نیست که یک کار خطرناک را برای کاهش چند گرم از وزن پیچ مورد استفاده انجام دهید.
