مهره پرچی چیست؟ | انواع مهره پرچی و کاربردهای آن
مهره پرچی یکی از کاربردی‌ترین ابزار در صنعت است. مهره‌ای که انواع مختلفی دارد و هدف اصلی آن اتصال قطعاتی است که به‌دلیل ضخامت کم، امکان اتصال محکم و مطمئن آنها توسط سایر انواع پیچ نیست. مهره‌هایی که در ابتدا برای اتصال قطعات پلاستیکی هواپیما کاربرد داشته‌اند اما به‌مرور زمان با شناخت مزایایی همچون سادگی در استفاده و استحکام بالا، تبدیل به یکی از مهم‌ترین ابزارآلات صنعتی شده‌اند. در این مطلب، به بررسی کامل انواع مهره پرچی و کاربردهای آن در صنعت می‌پردازیم. با ما همراه باشید.
مهره پرچی چیست؟
مهره پرچ (Rivet nut) قطعه‌ای است که برای اتصال قطعات مختلف مانند فلزی، پلاستیکی و رزین از آن استفاده می‌شود. این مهره که در مدل‌های مختلفی طراحی و تولید شده‌است، در زمان اتصال، آن را تنها به یک طرف قطعات کار متصل می‌کنند. مهرههای پرچی معمولا از جنس فولاد کربنی، گالوانیزه، برنج، مس، آلومینیوم و مهره پرچی استیل هستند که در ساخت ماشین‌های صنعتی و دستگاه‌های تولید استفاده می‌شوند. مهره پرچی اولین‌بار در اواخر دهه ۱۹۳۰ معرفی شد و در آن زمان برای اتصال قطعات هواپیما، به‌ویژه بخش‌های پلاستیکی آن، کاربرد داشت. این مهره درحال‌حاضر در شکل‌های مختلفی مانند گرد، شش‌ضلعی، لبه دار، بدون لبه و لبه دارهای نازک تولید شده‌است.
مزایای استفاده از مهره پرچی
پرچ سریع، هزینه کم، استحکام بالا و راحتی در استفاده، انواع مهرههای پرچی را به ابزاری ایده‌آل برای اتصال قطعات در بخش‌های حساس ماشین‌های صنعتی مانند صنعت خودروسازی و هوافضا تبدیل کرده‌است. این مهره‌ها جایگزین مناسبی برای جوشکاری هستند؛ روشی که معمولا گازهای سمی زیادی تولید می‌کند و باعث آسیب به سطح کار می‌شود. مهره پرچی برای اتصال قطعاتی با ضخامت بسیار کم که امکان ایجاد رزوه وجود ندارد، انتخاب بسیار خوبی است. مهره‌ای که اتصالی قوی ایجاد می‌کند و هزینه بسیار کمی دارد.
یکی از ویژگی‌های کاربردی انواع مهرههای پرچی که باعث آسانی فرایند اتصال می‌شود، نصب یک‌طرفه این مهره‌ها است. درواقع، برای استفاده از این مهره‌ها نیازی به دسترسی به پشت قطعات نیست؛ چراکه مهرههای پرچی تنها به یک طرف کار نصب می‌شوند و از همان نقطه به‌خوبی می‌توانند باعث اتصال محکم تمام کار شوند. استفاده از این مهره‌ها آسیبی به سطح کار وارد نمی‌کند؛ به‌همین‌علت، در قطعات گالوانیزه، قطعات رنگی یا آب‌کاری‌شده هم استفاده می‌شود. این مهره‌ها را می‌توان در لوله‌های پروفیل، فایبرگلاس، قطعات آهنی، آلومینیومی و بخش‌های توخالی کار هم استفاده کرد. سایر مزیت‌ها و برتری مهره پرچی نسبت‌به سایر انواع پیچ عبارت‌اند از:
سرعت بالا در زمان استفاده
استفاده در قطعات و صفحاتی که به‌دلیل وزن پایین و ضخامت کم آنها امکان استفاده از مهرههای دیگر برای اطمینان از استحکام کار نیست
قابل استفاده در تمامی مراحل ساخت و مونتاژ
بدون نیاز به نظافت و تمیزکاری مداوم در طولانی‌مدت
مقاوم در برابر خوردگی، آسیب‌های بیرونی و همچنین تغییرات آب‌وهوایی
قابلیت تحمل فشار، نیروی وارده و انتقال بار بهینه به‌ویژه در ساختار ماشین‌های صنعتی
امکان باز و بسته کردن چندباره و همچنین تعویض مهره بدون آسیب به سطح کار
یکی از بهترین نوع مهرههای اتصال برای زمانی که به پشت کار و سایر بخش‌های آن دسترسی ندارید
قابل استفاده در نصب قطعاتی نرم و انعطاف‌پذیر
یکی از کم‌هزینه‌ترین مدل‌های ابزار اتصال
استحکام و ایمنی بالا بدون آسیب به سطح کار
به یاد داشته باشید که برخی از مدل های مهره پرچی نوعی اتصال دائمی است و معمولا باز کردن دوباره آنها پس از اتصال امکان‌پذیر نیست. در میان انوع مهرههای پرچ، مهره پرچی بدون لبه معمولا قابل تعویض است؛ اما مهره پرچی لبه دار اتصالی بسیار قوی دارد و جداسازی مجدد آن آسان نخواهد بود.
کاربرد مهرههای پرچی در صنعت
مهرههای پرچی به‌دلیل تنوع بالا و سایزبندی‌های مختلف در بخش‌های مختلفی از صنعت استفاده می‌شوند. از این قطعات می‌توان در صنعت هوافضا، ساخت بخش‌های مختلفی از قطعات هواپیما مانند کابین‌های هواپیما استفاده کرد. در تولید دستگاه‌های ورزشی، انواع خودرو‌های نظامی، دوچرخه، یخچال، فریزر و دستگاه‌های اداری قابل استفاده هستند.
در صنعت خودروسازی، از مهره پرچی برای اتصال بخش‌های مختلفی مانند بدنه موتور، رادیاتور، باربند، شاسی، گلگیر و دیواره خودرو استفاده می‌شود. در صنعت دکوراسیون و ساخت قطعاتی که متریال استفاده‌شده در آنها از جنس موادی سبک و ضعیف‌تر مانند پلاستیک و کامپوزیت است که امکان استفاده از جوشکاری برای آنها فراهم نیست، می‌توان با اطمینان از استحکام کار، از انواع مهره پرچی گرد و مهر پرچی شش گوش استفاده کرد. در تولید وسایل چوبی، مبلمان، وسایلی که در ساخت آنها از چوب‌هایی نازک مانند تخته سه‌لایه و چوب‌های نرمی مانند کاج استفاده می‌شود هم یکی از بهترین ابزاری که برای اتصال قوی و ایمن آنها می‌توان به‌کار برد، مهرههای پرچی هستند.
در بخش‌هایی از صنعت که باید در هنگام اتصال قطعات دستگاه‌ها از عدم ورود گردوغبار و همچنین نفوذ آب، به‌ویژه در فضای آزاد اطمینان داشت، می‌توان از مهره پرچی‌هایی با انتهای بسته استفاده کرد.
طریقه استفاده از مهره پرچی
مهره پرچی را می‌توان به‌صورت دستی و همچنین در صنایع با استفاده از دستگاه‌های خاصی به‌راحتی نصب کرد. برای استفاده به‌صورت دستی، ابتدا باید در محل موردنظر از سطح کار خود در صورت نبود حفره‌ای برای قرارگیری مهره، یک سوراخی ایجاد کنید. توجه کنید که اندازه و نوع این سوراخ باید با توجه به اندازه و نوع مهره تعیین شود؛ به‌عنوان مثال، برای مهره پرچی شش گوش باید حفره‌ای به شکل یک شش‌ضلعی ایجاد کنید.
مهرههای پرچی را معمولا با دستگاه‌های پرچ به‌صورت دستی یا بادی متصل می‌کنند. دستگاه‌های پرچ موجود در بازار درحال‌حاضر عموما به‌صورت دستگاه مهره پرچ‌کن دستی، دستگاه پرچ با دو دسته بزرگ، دستگاه مهره پرچ‌کن با سر دریلی و دستگاه پرچ پنوماتیک هستند. زمانی که حفره صحیح را ایجاد کردید، باید با دستگاه مهره پرچ‌کن که در اختیار دارید، فرایند نصب را آغاز کنید.
تفاوت دستگاه‌های مهره پرچ‌کن در مدت زمان اجرا و حجم کار است. هرکدام از آنها برای نوع خاصی از مهره پرچی و قطعات کار تولید شده‌اند که باید باتوجه‌به پروژه خود انتخاب کنید. البته شما می‌توانید بعضی از مدل‌های مهرههای پرچی را باتوجه‌به نوع و مدل مهره، بدون هیچ دستگاهی و با دستان خود هم نصب کنید؛ اما معمولا در چنین مواقعی، فرایند اجرا کمی طولانی‌تر می‌شود. برای نمونه، بعضی از مدل‌های مهره پرچی لبه دار را می‌توان به‌سادگی با یک آچار یا یک درایو سوکت نصب کرد.
انواع مهره پرچی
مهرههای پرچی در اندازه‌های مختلفی تولید شده‌اند که معمولا با نام M3 تا M12 شناخته می‌شوند که باتوجه‌به اندازه سطح مقطع کار و نیاز آن باید انتخاب شوند. میزان رزوه‌های سطح داخلی مهره و میزان چرخش آنها هرکدام در استحکام نهایی تاثیرگذارند که باید براساس نیاز انتخاب شوند. قطر ساقه، طول پرچ، متریال به‌کاررفته در تولید مهره و آب‌کاری آنها از ویژگی‌هایی است که باعث تمایز مهرههای پرچی می‌شود. مهره‌هایی که در زمان استفاده آسیبی به قطعات وارد نمی‌کنند که این یکی از مهم‌ترین دلایل محبوبیت انواع مختلف مهره پرچی لبه دار و مهره پرچی بدون لبه است. مهرههای پرچی در انواع مختلفی مانند مهره پرچی گرد، مهره پرچی شش گوش، مهره پرچی بدو لبه و مهره پرچ سر خزینه طراحی و تولید شده‌اند که در ادامه به معرفی آنها می‌پردازیم.
مهره پرچی گرد
مهره پرچی گرد یکی از پرکاربردترین نوع مهره پرچی است که در نوع مهره پرچی گرد لبه دار هم تولید شده‌است. در بعضی از مدل‌های مهرههای پرچی گرد، بدنه صاف و در مدل‌های دیگر در بدنه پیچ و رزوه‌هایی هم وجود دارد که بسته به نوع قطعه کار باید استفاده کرد.
این نوع از مهرههای پرچی مقاومت بسیار خوبی در مقابل لرزش، چرخش و همچنین نشت مایعات دارند. در بعضی از مدل‌های مهره پرچی گرد، انتهای مهره بسته است. مهره پرچی‌های ته بسته برای نصب در قطعاتی که در معرض نفوذ آب قرار دارند، راه‌حلی مطمئن برای جلوگیری از نشتی هستند. از مهره پرچی گرد برای قطعاتی از جنس پلاستیک، فایبرگلاس، کامپوزیت، آلومینیوم و قطعات سبک می‌توان استفاده کرد.
مهره پرچی شش گوش
مهره پرچی شش گوش که لبه‌هایی در دهانه آن تعبیه شده‌است و با نام مهره پرچی شش گوش لبه دار هم شناخته می‌شود، مهره‌ای بلند با ظاهری به مانند یک شش ضلعی که سطح داخلی آن رزوه‌ای است. این مهره‌ها مقاومت بسیار بالایی در برابر چرخش دارند و به‌راحتی نمی‌توان آنها را پس از پرچ باز کرد. مهرههای پرچی شش گوش در مدل‌های انتهای باز و انتهای بسته و همچنین نیمه شش گوش که نیمی از آن گرد است طراحی شده‌اند.
مهره پرچی شش گوشه هم مانند مهره پرچی گرد به دلیل استحکام بالا و مقاومت در مقابل نشتی، کاربرد بسیاری در صنعت دارد و در صنایعی مانند صنعت چوب و مبلمان، تولید دستگاه و ماشین‌آلات صنعتی، واگن‌سازی، صنعت خودرو و صنایع دریایی قابل استفاده است. برای استفاده از مهره پرچی شش گوش باید آن را درون حفره روی سطح کار وارد کنید، بخش رزوه‌ای مهره در داخل کار محکم می‌شود.
میزان استحکام مهره پرچ شش گوش را در آزمایشات بررسی کرده‌اند. نتایج حاصل نشان از این داشت که مهره پرچی شش گوش مدل LRGH 11-8.5 قدرت کششی بیش از ۳۰۰۰۰ پوند نیرو را دارد. میزان گشتاور بیرونی این مهره هم بیش از ۲۵۰ پوند و چرخش بیرونی بیشتر از ۱۶۰ فوت پوند اعلام شده‌است.
مهره پرچی بدون لبه
مهرههای پرچی بدون لبه هم مانند سایر انواع مهره پرچی از استحکام بالایی برخوردار هستند. مهره‌ای که معمولا از فولاد کم‌کربن، آلومینیوم و مس در تولید آنها استفاده می‌شود و ظاهری استوانه‌ای دارند که سطح داخلی آن رزوه‌ای است. در ساخت پروفیل‌ها، قطعات فلزی، پلاستیکی، قطعه‌هایی توخالی، وسایل چوبی و سرامیکی می‌توان از مهرههای بدون لبه به‌راحتی استفاده کرد.
اندازه طول و ارتفاع، ضخامت و اندازه دهانه این مهره‌ها متفاوت است و معمولا در دسته‌بندی M3، M4، M5، M6، M7، M8، M9، M10، M11 و M12 قرار می‌گیرند که باید باتوجه‌به نیاز کار و ضخامت قطعات انتخاب شوند. بعضی از مدل‌های مهره پرچی بدون لبه ترکیبی از مهر پرچی گرد و مهره پرچی شش گوش است و در هر دو نوع این اشکال تولید می‌شود. اگر ضخامت قطعاتی که تصمیم به اتصال آنها دارید کم است، باید از مهره پرچی بدون لبه با ارتفاع کم استفاده کنید تا استحکام و ایمنی کار حفظ شود.
سرعت بالای کار و نصب آسان این مدل مهرههای پرچی باعث می‌شود از آنها در صنایع مختلفی مانند صنعت خودروسازی، هوافضا، ساخت لوازم خانگی، در صنعت دریایی مانند ساخت کشتی، تولید تجهیزات پزشکی، صنایع چوب و مبلمان، تولید و نصب پانل‌های خورشیدی و همچنین صنایع برقی استفاده شود.
مهره پرچ سر خزینه
مهره پرچ سر خزینه یکی از ایمن‌ترین نوع مهره پرچ است که به‌واسطه داشتن طراحی مخروطی‌شکل خود استحکام بالایی دارد و از جداشدن ناگهانی قطعات جلوگیری می‌کند. این مدل از مهره پرچی که در بازار به فروش می‌رسد، معمولا از جنس فولادی محکم و با پوششی از گالوانیزه سرد، گرم یا داکرومات و همچنین استنلس استیل (فولاد ضدزنگ) است. معمولا در تولید قطعات ماشین و صنعت خودروسازی کاربرد فراوانی دارد. یکی از ویژگی‌های مهم مهره پرچ سر خزینه، قابلیت تعویض و بازشدن آن است.
جمعبندی
بدون‌شک، مهره پرچی را می‌توان یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین ابزار صنعتی دانست. مهره‌هایی که در انواع مختلف لبه دار و بدون لبه، مهره پرچی گرد و شش گوش طراحی شده‌اند و از نظر طول مهره، میزان رزوه و چرخش آنها و همچنین جنس مهره متفاوت هستند. مهرههای پرچی در بخش‌های مختلفی از صنعت، تولید مبلمان، خودروسازی، تجهیزات ورزشی، کارخانه‌جات، هوافضا و صنعت دریایی قابل استفاده هستند. مهم‌ترین مزایای این مهره‌ها، هزینه کم، سرعت بالای کار و همچنین اتصال قطعاتی که به‌دلیل نازکی و وزن کم امکان جوشکاری آنها و اتصال به روش‌های دیگر وجود ندارد.
