تکامل ساخت پیچ و مهره

پیچ و  مهره ها در زندگی صنعتی و زندگی روزمره نقش مهمی را ایفا می کنند.. در واقع پیچ و مهره ها بیش از هر نوع اتصال دهنده مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند و تقریباً در هر ماشین ساده یا پیچیده ای می توان آنها را یافت. اگرچه تمایز مطلق وجود ندارد ، تفاوت بین انواع پیچ را می توان به طور کلی به عنوان اندازه نخ و مخروطی تعریف کرد. پیچ و مهره ها به طور کلی بزرگتر هستند و انتهای مخروطی ندارند. در مصارف استاندارد ، یك بست كه  با یك مهره گشتاور می شود ، معمولاً یك پیچ در نظر گرفته می شود.بدون پیچ و مهره ، نمی توانیم قاب ماشین ها یا بازوها و پشتی صندلی ها را کنار هم نگه داریم. دستگاهی به اندازه یک قیچی مشترک یا پیچیده مانند یک شتاب دهنده ذرات از کار می افتد. کاربرد بدیهی پیچ و مهره مدرن ، کشف این مسئله که این شی در زندگی ما بسیار حیاتی است جالب تر است. تنها در ایالات متحده ، پیچ و مهره چندین مرحله متمایز از توسعه را پشت سر گذاشته است.

منشأ تولید پیچ ​​و مهره

استفاده از پیچ و مهره را می توان در سیستم های آبیاری باستانی و پروژه های ساختمانی جستجو کرد ، اما پیچ و مهره های فلزی تا اوایل دوران مدرن به استاندارد تبدیل نمی شدند. اولین ماشین هایی که برای تولید پیچ ​​و مهره های فلزی استفاده می شد شبیه دستگاه تراش برش بود و در اواسط قرن شانزدهم در فرانسه اختراع شد. با این حال ، فقط در قرن نوزدهم و آغاز تولید انبوه بود که پیچ و مهره ها در ساخت صنعتی به یک استاندارد تبدیل شدند.

در ایالات متحده ، اولین عملیات تولید پیچ ​​و مهره سیستماتیک توسط میکا راگ در سال 1818 تاسیس شد. راگ یک آهنگر کنتیکت بود که فرایند برش و گرم کردن میله های آهن مربعی را به قطعات پیچ و مهره توسعه داد. سپس این قطعه های کار در امتداد یک سندان صاف شده و از یک پرس برش قالب برای شکل دادن به سر و نخ های پیچ و مهره استفاده شد. ثابت شده است که استفاده از فرایندهای ابزارآلات ماشین ، مانند چکش کاری و پیرایش قالب ، هم از نظر زمان و هم از نظر هزینه مقرون به صرفه است. تا سال 1840 ، راگ چندین هزار پیچ و مهره فروخته بود و فعالیت خود را گسترش داده و تقریباً 500 پیچ در روز تولید می کرد.

نوآوری های پیچ و مهره

به دنبال موفقیت روشهای پیشگام تولید پیچ ​​و مهره Rugg ، سایر تولیدکنندگان شروع به توسعه فن آوری ها و تکنیک های جدید برای استفاده از بازار اتصالات در حال رشد کردند . ویلیام کلارک ، یکی دیگر از تولیدکنندگان کانکتیکات ، در طراحی اولین پیچ و مهره های ساخته شده از آهن گرد ، به جای مربع ، در دهه 1860 اعتبار دارد. کلارک همچنین با استفاده از فشرده سازی قالب ، فرآیند تشکیل سر پیچ را برای ایجاد سر و گردن زاویه دار در همان عملیات ساده کرد. پیچ و مهره های گردن منقبض و مقعر او بسیار مقرون به صرفه بوده و خطر شکافتن چوب را هنگام رانندگی پیچ و مهره ها به داخل قطعه کار کاهش می دهد.

روشهای تولید فعلی

قرن بیستم ، توسعه روشهای امروزی ساخت پیچ و مهره ، به ویژه از طریق پیشرفت ها و تسلیحاتی که در دو جنگ جهانی ایجاد شده است ، مشاهده شد. اگرچه این تکنیک ها قابلیت تولید قبلی را بسیار گسترش داده اند ، اما در اصل مشابه فرایندهای اصلی ایجاد شده در دهه 1800 بودند. به عنوان مثال ، تکنیک جعل سرد که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد به پیچ و مهره های سر بادی فورج  که برای اولین بار در سال 1890 توسعه داده شده است ، گوش فرا می دهد  .

اکثر روش های فعلی تولید پیچ ​​و مهره از شاخه های سرد جعلی برای شکل دادن به یک قطعه کار فولادی استفاده می کنند. یک قالب گیرنده ، فلز را در جای خود نگه می دارد در حالی که یک مشت فشاری مقعر ، سر گرد زاویه دار پیچ را تشکیل می دهد. سپس شافت پیچ از طریق فرآیند نورد نخ تغییر شکل می یابد، که از قالب های برش دهنده برای شکل دادن به نخ ها به شافت فلزی استفاده می کند. سپس پیچ را معمولاً با مواد ضد خوردگی پوشانده تا دوام آن تقویت شود. از سیاه و گرم و گالوانیزه سرد یا گرم می توان برای اتصال شیمیایی یک ماده درزگیر ، مانند روغن ، روی پیچ و مهره استفاده کرد تا عمر کاری آن افزایش یابد. در حالی که این روشها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر هستند ، نرخ تولید بالاتری دارند و نسبت به روشهای قدیمی قرن نوزدهم ضایعات کمتری ایجاد می کنند ، پیچ و مهره امروزی هنوز مدیون طراحی و ویژگیهای اصلی خود را مدیون تلاشهای پیشگام تولیدکنندگان اولیه است.