در دنیای اتصالات صنعتی و ساختمانی، انتخاب اشتباه یک پیچ ساده میتواند منجر به فجایع جبرانناپذیری شود. یکی از رایجترین سوالاتی که مهندسان عمران، پیمانکاران سازههای فلزی و خریداران صنعتی با آن مواجه میشوند، این است: «آیا میتوانم به جای پیچ HV از پیچهای خشکه معمولی (گرید 8.8 یا 10.9) استفاده کنم؟»
در نگاه اول، شاید این پیچها شبیه به هم باشند و حتی گریدهای مقاومتی یکسانی داشته باشند، اما تفاوتهای ساختاری و عملکردی آنها زمین تا آسمان است. اگر در حال خرید اتصالات برای یک پروژه حساس هستید، دست نگه دارید. در این مقاله قرار است با زبانی ساده اما فنی، تفاوت پیچ HV با پیچهای ششگوش معمولی (Hex Bolt) را زیر ذرهبین ببریم تا پول و امنیت سازه خود را به خطر نیندازید.
پیچ معمولی (Hex Bolt) چیست؟ آشنایی با گریدهای 8.8 و 10.9
قبل از اینکه به سراغ مقایسه برویم، بیایید تعریف دقیقی از این دو رقیب داشته باشیم. پیچهای شش گوش معمولی که در استاندارد DIN 931 (نیم رزوه) و DIN 933 (تمام رزوه) تولید میشوند، پرکاربردترین پیچها در صنایع عمومی هستند. وقتی از پیچ گرید 8.8 صحبت میکنیم، منظورمان پیچی با استحکام کششی 800 مگاپاسکال است. پیچ گرید 10.9 نیز استحکام بالاتری دارد (1000 مگاپاسکال). این پیچها در همهجا کاربرد دارند؛ از ماشین آلات صنعتی گرفته تا اتصالات سبک ساختمانی. اما نکته کلیدی اینجاست: این پیچها لزوما برای تحمل بارهای دینامیک سنگین و اصطکاکی طراحی نشدهاند.
پیچ HV چیست؟ غول سازههای فلزی
اصطلاح HV مخفف عبارت آلمانی Hochfest Vorgespannt به معنای «مقاومت بالا با قابلیت پیشتنیدگی» است. این پیچها که معمولا تحت استاندارد DIN 6914 تولید میشوند، پادشاه اتصالات اصطکاکی در سازههای فلزی هستند. پیچهای HV معمولاً با گرید 10.9 تولید میشوند، اما یک پیچ 10.9 معمولی نیستند! آنها به گونهای مهندسی شدهاند که بتوانند نیروی پیشتنیدگی (Pre-load) بسیار زیادی را تحمل کنند و در اتصالات تیر و ستون، پلسازی و نیروگاهها استفاده شوند. اگر پروژهای دارید که نیاز به استانداردهای سختگیرانه دارد، قطعا باید به فکر خرید پیچ HV باشید، زیرا جایگزین کردن آن با نمونه معمولی تقریبا غیرممکن است.
تفاوتهای ظاهری و هندسی؛ تشخیص در یک نگاه
اولین و ملموس ترین تفاوت بین این دو نوع پیچ، در ظاهر و ابعاد هندسی آنهاست. حتی بدون تجهیزات آزمایشگاهی و تنها با یک کولیس ساده میتوانید تفاوت آنها را متوجه شوید.
1.تفاوت در گل پیچ (Head Size)
مهم ترین تفاوت در آچارگیر یا همان گل پیچ میباشد.
- پیچهای معمولی (Hex Bolt): گل پیچ استاندارد دارند. مثلاً برای یک پیچ سایز M20 معمولی، معمولا از آچار 30 استفاده میشود.
- پیچ HV: دارای گل بزرگتری هستند. همان پیچ M20 در مدل HV، نیاز به آچار 32 دارد.
سطح مقطع بزرگتر در زیر گل پیچ HV باعث میشود فشار ناشی از سفت کردن پیچ در سطح وسیعتری پخش شود. این یعنی تنش فشاری کمتری به قطعه وارد شده و ریسک لهیدگی سطح اتصال کاهش پیدا میکند.
2.شعاع زیر گل (Radius Under Head)
اگر با ذرهبین به زیر گل پیچ نگاه کنید، متوجه میشوید که در پیچهای HV، انحنای محل اتصال ساقه به گل پیچ (Fillet Radius) بیشتر و نرمتر است. این درحالی است که در پیچ های معمولی 8.8 آن زاویه تیز تر است
در پیچهای HV، این شعاع بزرگتر درنظر گرفته شده تا تمرکز تنش در آن ناحیه حساس کمتر شود. این ویژگی باعث میشود پیچهای HV در برابر خستگی و بارهای لرزهای بسیار مقاوم تر باشند.
3.طول رزوه (Thread Length)
پیچهای HV معمولا دارای طول رزوه کوتاهتری نسبت به پیچهای نیم رزوه معمولی (DIN 931) هستند. هدف از این طراحی این است که در اتصالات سازهای، مطمئن شویم که رزوه پیچ هرگز داخل سطح برش (Shear Plane) قرار نمیگیرد. در اتصالات حساس، اگر قسمت رزوه شده در محل برش ورقها قرار بگیرد، مقاومت برشی اتصال به شدت افت میکند.
ممکن است بخوانید: پیچ و مهره HV چیست؟ غولهای اتصالات سازهای و راز سر بزرگ آنها
تفاوت در عملکرد مکانیکی و تحمل فشار
تفاوت اصلی پیچ HV با پیچ 8.8 و 10.9 معمولی در آزمایشگاه و زیر فشار مشخص میشود. شاید روی کاغذ هر دو پیچ 10.9 باشند، اما رفتارشان متفاوت است.
قابلیت پیشتنیدگی
پیچهای HV ذاتا برای اتصالات اصطکاکی طراحی شدهاند. در این نوع اتصالات، پیچ باید تا حد بسیار زیادی سفت شود تا نیروی اصطکاک بین دو ورق، مانع لغزش آنها شود. پیچهای معمولی (Hex Bolts) برای اتصالات اتکایی (Bearing Type) مناسبترند؛ جایی که بدنه پیچ مانع حرکت قطعات میشود، نه اصطکاک. اگر سعی کنید یک پیچ معمولی را به اندازه یک پیچ HV سفت کنید (ترکمتر بزنید)، احتمالا قبل از رسیدن به نیروی مطلوب، گل پیچ دچار تغییر شکل شده یا رزوه آسیب میبیند.
تستهای ضربه و چقرمگی
استاندارد تولید پیچهای HV (مانند EN 14399) تستهای ضربه (Impact Test) سختگیرانهتری را در دماهای پایین (مثلا منفی 20 درجه) طلب میکند. این یعنی پیچ HV در هوای سرد و تحت ضربات ناگهانی (مثل زلزله) ترد و شکننده نخواهد بود. پیچهای معمولی 8.8 ممکن است چنین تستهایی را با این دقت پاس نکنند.
ممکن است بخوانید: مزیت های پیچ خودکار در صنایع مختلف
آیا میتوان مهره و واشر معمولی را با پیچ HV استفاده کرد؟
این یکی از بزرگترین اشتباهات رایج در بازار است. به صورت خیلی سریع به این سوال پاسخ خیر میدهیم. زیرا پیچ HV شامل یک ست کامل است؛ یعنی:
- پیچ: DIN 6914
- مهره: DIN 6915 (مهرههای گوشتدارتر و قویتر)
- واشر: DIN 6916 (واشرهای سختکاری شده با ضخامت بالا)
شما نمیتوانید از یک واشر تخت معمولی (DIN 125) زیر پیچ HV استفاده کنید، چون واشر معمولی زیر فشار بالای پیشتنیدگی پیچ HV له میشود.
همچنین به دلیل شعاع بزرگ زیر گل پیچ HV، واشر معمولی به درستی روی پیچ نمینشیند و باعث تمرکز تنش و بریده شدن پیچ از زیر گل میشود. واشرهای مخصوص HV (DIN 6916) دارای پخخوردگی داخلی (Chamfer) هستند تا با آن شعاع بزرگ هماهنگ شوند.
بنابراین هنگام استعلام قیمت پیچ و مهره HV باید ست آن را دریافت کنید و تنها استفاده از یکی آنها و بکارگیری در کنار مهره یا واشر معمولی عواقب خطرناکی در روند بکارگیری دارد.
نتیجهگیری: کدام را بخریم؟
انتخاب بین پیچ HV و پیچهای معمولی 8.8 یا 10.9، انتخاب بین خوب و بد نیست؛ بلکه انتخاب بین کاربرد صحیح و غلط است.
اگر پروژه شما یک سازه فلزی ساختمانی، پل، یا اتصالاتی است که نیاز به تاییدیه نظام مهندسی و تست جوش یا اتصالات دارد، بدون شک باید از پیچهای HV استفاده کنید. استفاده از پیچ معمولی در این اتصالات، حتی اگر گرید 10.9 باشد، به دلیل تفاوت در سطح اتکا و رفتار پیشتنیدگی، ریسک بزرگی است و اغلب توسط ناظران رد میشود.
اگر برای تعمیر ماشین آلات، اتصالات غیرسازهای، یا بستن قطعاتی که تحت تنش برشی و کششی شدید نیستند نیاز به پیچ دارید، پیچهای معمولی 8.8 یا 10.9 گزینههای ارزان تر و در دسترس تری هستند.
هرگز کیفیت و استاندارد را فدای قیمت نکنید. در اتصالات اصطکاکی، گلِ بزرگتر پیچهای HV تنها یک ویژگی ظاهری نیست، بلکه تضمینکننده جان و مال ساکنان آن سازه است. اگر در تشخیص نوع پیچ مورد نیاز پروژهتان تردید دارید یا نیاز به مشاوره فنی برای تأمین متریال دارید، میتوانید همین حالا لیست درخواست خود را برای کارشناسان تکنو پیچ نوین از طریق واتساپ ارسال کنید تا بهترین گزینه را به شما پیشنهاد دهیم.