پیچ آلنی

پیچ آلنی یکی از پرکاربرد ترین نوع اتصالات در ماشین آلات می باشد. پیچ های آلنی که با گرید های مختلف از آهن، فولاد و استنلس استیل تولید می شوند معمولا بصورت نیم دنده بوده و از استاندارد تولید DIN912 تبعیت می کنند. پیچ آلنی معمولا از جنس آهن با کلاس 5.6 با حاکثر تنسایل کششی 500 مگاپاسکال، کلاس 8.8 پیچ آلنی خشکه با حداکثر تنسایل کششی 800 مگاپاسکال و کلاس 12.9 با حداکثر تنسایل کششی 1200 مگاپاسکال تولید می شود. پیچ آلنی که در زبان انگلیسی با نام های Socket cap head screw و یا Allen bolt نامیده می شود با دنده های درشت Coarse thread تولید شده و علاوه بر گرید های فولادی در دو گرید استنلس استیل 304 و 316 نیز در صنایع بکار گرفته می شود. از نظر وزنی در اغلب موارد پیچ آلنی در سایز برابر به سبب گل بزرگی که دارد وزن بالاتری نسبت به پیچ های شش گوش داشته میزان متیال بیشتری در تولید ان بکار گرفته شده و قیمت بالاتری نیز دارد. پیچ آلنی خشکه یا فولادی به رنگ مشکی مات که به روش فسفاته برای افزایش مقاومت سطحی در برابر زنگ زدگی به این شکل در آمده است دارای حداکثر کاربری می باشد.

پیچ آلنی آهنی

پیچ آلنی خشکه

پیچ آلنی استیل

پیچ آلنی نیم دنده

استاندارد ابعادی پیچ های آلنی

پیچ های آلن نیز مانند دیگر پیچ و مهره های صنعتی دارای استاندارد ابعادی طبق استاندارد DIN912 می باشند. این استاندارد ها بیانگر طول گام و ارتفاع دنده ها بر حسب قطر پیچ آلنی می باشد. علاوه بر این سایز گل پیچ آلنی و مشخصات آچار آلن مورد استفاده در اتصال و باز کردن این پیچ ها نیز در آن قید شده است. البته پیچ های آلنی در گرید های بسیار بالای فولادی مثل 12.9 بصورت نیم دنده نیز تولید می شوند. در زیر به جدول ابعادی پیچ آلنی می پردازیم.

M30	M24	M20	M16	M12	M10	M8	M6	M5	قطر استاندارد پیچ آلنی
3.5 mm	3 mm	2.5 mm	2 mm	1.75 mm	1.5 mm	1.25 mm	1 mm	0.8 mm	طول گام پیچ آلنی
72 mm	60 mm	52 mm	44 mm	36 mm	32 mm	28 mm	24 mm	22 mm	ls حداقل طول دنده
44.61-45 mm	35.61-36 mm	29.67-30 mm	23.67-24 mm	17.73-18 mm	15.73-16 mm	12.73-13 mm	9.78-10 mm	8.28-8.5 mm	d قطر گل پیچ آلن
29.48-30 mm	23.48-24 mm	19.48-20 mm	15.57-16 mm	11.57-12 mm	9.64-10 mm	7.64-8 mm	5.70-6 mm	4.82-5 mm	k ارتفاع گل پیچ آلن
22.065- 22.275 mm	16.065- 19.175 mm	17.05- 17.216 mm	14.032- 14.159 mm	10.025- 10.127 mm	8.025- 8.175 mm	6.02- 6.14 mm	5.02- 5.084 mm	4.02- 4.084 mm	سایز آچار آلنی

با توجه به روش تولید پیچ آلن قطعا تلورانس های ابعادی ریزی همانگونه که در جدول نیز دیده می شود وجود دارد. هر قدر صنایع مصرف کننده پیچ آلنی حساس تر باشند این تلورانس به حداقل می رسند بگونه ای که در صنایع هوا فضا و صنایع نظامی این تلورانس بسیار اندک است.

فاکتور های موثر در انتخاب گرید های پیچ آلنی

زمانیکه سایز مورد نظر شامل طول و قطر و حتی نوع پیچ از میان پیچ های شش گوش و آلنی انتخاب شد انتخاب های بسیار متنوعی در میان گرید ها و متریال های مختلف وجود دارد. از پیچ آلنی در گرید های مختلف استنلس استیل مانند 304، 312، 316 گرفته تا گرید های آهنی کلاس 4.8، 5.6، پیچ آلنی خشکه 8.8 و گرید های بالاتر مانند 10.9 و 12.9. هر یک از این گرید ها دارای مشخصات مکانیکی ویژه شامل سختی سطحی و تنسایل مقاومت کششی مخصوص بوده که برای کاربری در شرایط خاصی مناسب تر هستند. گرید های مختلف پیچ آلنی استنلس استیل دارای تنسایل کششی برابر با 700 مگاپاسکال هستند و تفاوت در گرید های آنها مقاومت های مخیطی در برابر خورنده های مختلف را تحت تاثیر قرار می دهد. این در حالی است که با بالا رفتن گرید پیچ آلنی فولادی مقاومت کششی و سختی سطحی در آنها بالاتر می رود اما به همان اندازه نیز قابلیت چکش خواری و مقاومت در برابر ضربه پایین می آید. در زیر به معرفی گرید های مختلف پیچ آلنی فولادی می پردازیم.

پیچ آلنی فولادی کلاس 8.8

پیچ آلنی فولادی در کلاس 8.8 که بصورت نیم دنده تولید می شود یکی از مصرفی ترین نوع پیچ در اتصالات ماشین آلات صنعتی می باشد. این گرید از پیچ آلنی دارای حد متوسطی از مقاومت کششی با تنسایل 800 نیوتن بر میلیمتر مربع می باشد و در سایز های اینچی و میلیمتری و اغلب بصورت نیم دنده مورد استفاده قرار می گیرد. حد متوسطی از کربن در ساختار و ترکیبات شیمیایی این گرید فولادی بکار گرفته شده است که پس از تولید فرایند افزایشی ادامه مطلب ...

پیچ آلنی کلاس 10.9

پیچ آلنی کلاس 10.9 که گاهی به گرید 10.9 نیز شناخته می شود در واقع یک گرید غیر استاندارد از نوع آلنی است چرا که طبق استاندارد های بین المللی پیچ آلنی با کلاس 8.8 و 12.9 تولید می شود اما نیاز های بازار سبب تولید این گرید از پیچ آلنی هم بصورت نیم دنده طبق استاندارد و هم بصورت تمام دنده طبق نیاز صنایع شده است. تنسایل مقاومت کششی بسیار بالای این گرید و کلاس از پیچ آلنی 10.9 که معادل با پیچ های شش گوش سازه تولید می شود و تا ادامه مطلب ...

پیچ آلنی نیم دنده کلاس 12.9

بالاترین گرید و کلاس پیچ آلنی فولادی کلاس 12.9 می باشد که طبق استاندارد بصورت نیم دنده تولید شده و هم بصورت دنده ریز Fine Thread و هم بصورت دنده درشت Coarse thread مورد استفاده قرار می گیرد. این گرید از پیچ آلنی فولادی بسیار ترد می باشد و با وجود مقاومت کششی بالا در اتصالات ماشین آلاتی که با رزونانس یا ضربه مواجه هستند کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. پیچ آلنی کلاس 12.9 دارای تنسایل مقاومت کششی برابر با 1180 مگاپاسکال است ادامه مطلب ...

کاربرد پیچ آلنی

پیچ آلنی از نظر شرایط کارکرد و نوع کاربری شباهت بسیار گسترده ای به پیچ های شش گوش دارد. پیچ آلنی در دسته اتصالات صنعتی قرار میگیرد که امروزه بصورت گسترده در اتصالات ماشین آلات صنعتی استفاده میشود و در گرید ها و کلاس های مختلف با تنسایل و سختی مختلفی تولید می شود. کلاس های پرکاربرد پیچ آلنی 5.6 آهنی، 8.8 خشکه و 12.9 می باشد که از این میان کلاس 12.9 از بقیه تردتر و سخت تر بوده و تنسایل بسیار بالایی معادل 12000 مگاپاسکال دارد. پیچ های آلنی با کلاس پایین تر انعطاف بیشتری دارند اما سختی آنها پایین تر بوده و به راحتی می برند. علاوه بر نوع آهنی و فولادی پیچ های آلنی از جنس استنلس استیل نیز تولید می شوند که بدلیل خاصیت مقاومت ذاتی استنلس استیل در محیط های مرطوب و در شرایط کاری با با خاصیت خوردگی استفاده می شوند. شایان ذکر است که بدلیل بالا بودن قیمت جهانی استنلس استیل پیچ آلنی استنلس استیل قیمت بالاتری نسبت به مورد آهنی آن دارد.

گرید مهره در اتصال پیچ آلنی

انتخاب مهره از نظر مهندسی در استحکام اتصالات صنعتی به اندازه انتخاب پیچ اهمیت دارد. اکثرا دیده می شود به علت قیمت پایین تر مهره های کلاس پایین تر این اتصال را از گرید های پایینتر می بندند. از نظ استاندارد جهانی کلاس و گرید مهره در اتصال با پیچ آلنی و یا شش گوش باید با کلاس و گرید خود پیچ برابر بوده و حتی یک کلاس بالاتر نیز باشد. این بدان معناست که برای اتصال پیچ آلنی کلاس 8.8 باید از مهره کلاس 8 و یا 10 استفاده شود و استفاده از کلاس های پایینتر مهره مثل 5 به هیچ وجه قابل قبول نبوده و اتصال را درستخوش بریدگی یا شکست می کند. علاوه بر این از نظر جنس نیز تطابق بین مهره و پیچ آلنی باید برقرار باشد. در صورتیکه جنس پیچ استیل است مهره نیز باید از جنس استیل انتخاب شده باشد.

مقایسه پیچ آلنی گالوانیزه و داکرومات

به منظور محافظت سطحی پیچ های آلنی آهنی و فولادی معمولا آبکاری می شوند. این آبکاری معمولا بصورت گالوانیزه سرد، گرم با روکش زینک و داکرومات صورت می پذیرد. پیچ های آلنی با گالوانیزه سرد یک لایه محافظ از زینک بر روی سطح خود دارند که این لایه بر اثر تماس با اجسام نوک تیز و حتی در هنگام بستن خود پیچ تا اندازه ای صدمه می بیند و در واقع پیچ آلنی گالوانیزه سرد حتی در برابر رطوبت مقاومت طولانی مدتی ندارد. از میان آبکاری گالوانیزه گرم و داکرومات باید گفت که آبکاری داکرومات تکنولوژی نسبتا جدید تری بشمار می رود و پیچ آلنی داکرومات نه تنها در برابر رطوبت مقاومت بسیار بالایی دارد و آزمایش اسپری نمک را تا اندازه بسیار بالایی با موفقیت پشت سر می گذارد بلکه مشکلات ناشی از فرایند گالوانیزه گرم مثل افزایش قطر و سختی اتصال پیچ آلنی یا شش گوش را ندارد. البته پروسه آبکاری داکرومات از آبکاری گالوانیزه گرم گران قیمت تر می باشد. اما این با در نظر گرفتن نیاز به اور سایز کردن مهره قبل از آبکاری در فرایند داکرومات شاید تا اندازه ای مقبول بیافتد.