واشر بشقابی

واشر بشقابی: استانداردها، پوشش‌ها و کاربردها

واشر بشقابی چیست؟

واشر بشقابی (Belleville Washer یا Conical Spring Washer) نوعی واشر فنری با شکل مخروطی است که برای ایجاد نیروی فنری و توزیع بار در اتصالات پیچ و مهره‌ای استفاده می‌شود. این واشرها به دلیل طراحی خاص خود، قابلیت تحمل بارهای بالا، جذب شوک و جلوگیری از شل شدن اتصالات در اثر ارتعاشات را دارند. واشرهای بشقابی در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، ماشین‌آلات سنگین و تجهیزات صنعتی کاربرد گسترده‌ای دارند.

استانداردهای واشر بشقابی

واشرهای بشقابی بر اساس استانداردهای بین‌المللی تولید می‌شوند تا کیفیت، عملکرد و ایمنی آن‌ها تضمین شود. مهم‌ترین استانداردهای مربوط به واشر بشقابی عبارتند از:

1. DIN 6796: این استاندارد آلمانی برای واشرهای بشقابی با خاصیت فنری بالا تدوین شده و مشخصات ابعادی، مواد اولیه و تست‌های عملکرد را تعیین می‌کند. این استاندارد بیشتر برای کاربردهایی با بارهای دینامیکی استفاده می‌شود.
2. ASTM F959: این استاندارد برای واشرهای بشقابی که در اتصالات سازه‌ای با پیچ‌های با مقاومت بالا (مانند ASTM A325 یا A490) استفاده می‌شوند، کاربرد دارد. این واشرها معمولاً به عنوان نشانگر تنش (DTI) عمل می‌کنند.
3. ISO 10683: این استاندارد بین‌المللی برای پوشش‌های فلزی واشرها و سایر اتصالات، از جمله واشرهای بشقابی، استفاده می‌شود و الزامات پوشش‌هایی مثل گالوانیزه را مشخص می‌کند.
4. ASME B18.21.1: استاندارد آمریکایی که مشخصات ابعادی و مکانیکی واشرهای بشقابی را تعریف می‌کند.

جنس و مواد اولیه

واشرهای بشقابی معمولاً از موادی با استحکام و خاصیت ارتجاعی بالا ساخته می‌شوند، از جمله:

• فولاد کربنی: برای کاربردهای عمومی با پوشش‌های محافظ.
• فولاد فنری (Spring Steel): برای واشرهایی که نیاز به خاصیت ارتجاعی بالا دارند.
• فولاد ضدزنگ (Stainless Steel): برای مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های مرطوب یا شیمیایی.
• آلیاژهای خاص: مانند اینکونل یا تیتانیوم برای کاربردهای خاص در دماهای بالا یا صنایع هوافضا.

انتخاب جنس به نوع کاربرد، شرایط محیطی و بارهای وارد بر واشر بستگی دارد.

پوشش‌های واشر بشقابی

پوشش‌ها برای محافظت از واشر در برابر خوردگی، افزایش طول عمر و بهبود عملکرد آن اعمال می‌شوند. یکی از رایج‌ترین پوشش‌ها، گالوانیزه گرم است که همکارت به ASTM A153 اشاره کرده. بیایم این موضوع رو دقیق‌تر بررسی کنیم:

1. گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanizing) – ASTM A153:
   
   • چیست؟ گالوانیزه گرم یک روش پوشش‌دهی ضدخوردگی است که در آن قطعات فولادی، مثل واشرهای بشقابی، در حمام روی مذاب (با دمای حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد) غوطه‌ور می‌شوند. این فرآیند باعث می‌شود لایه‌ای از آلیاژ روی-آهن روی سطح فولاد تشکیل شود که به آن پوشش روی می‌گویند. استاندارد ASTM A153 مشخصات این پوشش روی (ضخامت، چسبندگی، کیفیت و غیره) را برای سخت‌افزارهای فولادی مثل واشرها، پیچ‌ها و مهره‌ها تعیین می‌کند.
   • ویژگی‌ها:
     
     • ضخامت پوشش بر اساس کلاس‌های مختلف (A، B، C، D) تعیین می‌شود. برای واشرها معمولاً کلاس C یا D استفاده می‌شود.
     • پوشش باید یکنواخت، بدون حباب، ترک یا نواحی بدون پوشش باشد.
     • این پوشش مقاومت عالی در برابر خوردگی، به‌ویژه در محیط‌های خارجی، فراهم می‌کند.
   • کاربرد: مناسب برای واشرهای بشقابی که در محیط‌های مرطوب، سازه‌های دریایی یا صنعتی استفاده می‌شوند.
     
     
      
   • مزایا:
     
     • طول عمر بالا (تا چند دهه در شرایط عادی).
     • محافظت کاتدیک که حتی در صورت خراشیدگی، از فولاد زیرین محافظت می‌کند.
   • محدودیت‌ها:
     
     • برای واشرهای با دقت بالا ممکن است به دلیل ضخامت پوشش، نیاز به تنظیمات ابعادی باشد.
2. پوشش الکتروگالوانیزه (Electro-Galvanizing):
   
   • روشی که روی با استفاده از جریان الکتریکی روی سطح واشر اعمال می‌شود.
   • ضخامت پوشش کمتر از گالوانیزه گرم است و بیشتر برای محیط‌های داخلی یا با خوردگی کم مناسب است.
   • ظاهر صاف‌تر و زیباتری دارد.
3. پوشش داکرومات (Dacromet):
   
   • ترکیبی از روی و آلومینیوم که مقاومت خوبی در برابر خوردگی و دماهای بالا دارد.
   • برای واشرهای بشقابی در صنایع خودروسازی و هوافضا استفاده می‌شود.
4. پوشش فسفاته (Phosphate Coating):
   
   • برای افزایش مقاومت در برابر سایش و بهبود چسبندگی رنگ یا روغن.
   • معمولاً به‌تنهایی برای محیط‌های غیرخورنده استفاده می‌شود.
5. بدون پوشش:
   
   • واشرهای ساخته‌شده از فولاد ضدزنگ یا آلیاژهای خاص ممکن است نیازی به پوشش نداشته باشند، چون خودشان مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند.

نکات مهم در مورد ASTM A153

واشرهای بشقابی تولیدی با پوشش گالوانیزه گرم مطابق استاندارد ASTM A153 عرضه می‌شوند. این استاندارد به طور خاص برای سخت‌افزارهای فولادی مثل واشرها، پیچ‌ها و مهره‌ها طراحی شده و تضمین می‌کند که:

• ضخامت پوشش روی با توجه به نوع و ضخامت قطعه کافی باشد.
• پوشش عاری از عیوب مثل تاول، رسوبات فلاکسی یا ناخالصی‌های دروس باشد.
• تست‌هایی مثل تست ضخامت پوشش، چسبندگی و ظاهر انجام می‌شود تا کیفیت تأیید شود.

اگر واشرهای بشقابی با این استاندارد پوشش‌دهی شوند، برای کاربردهای سنگین و محیط‌های خورنده مناسب‌ می باشند.

کاربردهای واشر بشقابی

واشرهای بشقابی به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردشان در موارد زیر استفاده می‌شوند:

• جذب ارتعاشات: در ماشین‌آلات دوار یا تجهیزات سنگین.
• کنترل تنش: در اتصالات پیچ و مهره‌ای که نیاز به نیروی پیش‌بار ثابت دارند.
• جبران انبساط حرارتی: در سیستم‌هایی که تغییرات دمایی باعث انبساط یا انقباض می‌شود.
• اتصالات سازه‌ای: مثل پل‌ها، برج‌ها و سازه‌های فلزی.

نکات تولید و کنترل کیفیت

برای تولید واشر بشقابی با کیفیت بالا:

• کنترل ابعادی: ابعاد واشر باید دقیقاً با استانداردهای مربوطه (مثل DIN 6796) مطابقت داشته باشد.
• تست سختی: واشرهای فنری باید سختی و خاصیت ارتجاعی مناسب داشته باشند.
• بازرسی پوشش: ضخامت و یکنواختی پوشش باید با استانداردهایی مثل ASTM A153 بررسی شود.
• بسته‌بندی: برای جلوگیری از آسیب به پوشش یا تغییر شکل واشر، بسته‌بندی مناسب ضروری است.

چرا واشر بشقابی پولاد پیچ کار؟

واشرهای بشقابی تولیدشده توسط پولاد پیچ کار با رعایت استانداردهای بین‌المللی مثل DIN 6796 و ASTM A153 ساخته می‌شوند. ما از مواد اولیه باکیفیت و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی استفاده می‌کنیم تا محصولاتی بادوام و قابل‌اعتماد به مشتریان عرضه کنیم. چه در پروژه‌های صنعتی سنگین و چه در کاربردهای حساس، واشرهای بشقابی ما عملکردی بی‌نقص ارائه می‌دهند.