مهره های پرچی به صورت یک ابزار حلقوی شکل است که گاهی بصورت گرد و یا چند ضلعی ساخته می شود و داخل آن سوراخ رزوه ای می باشد. مهره ها نیازمند پیچ می باشند که رابطه آن ها بصورت نر و مادگی می باشد.
مهره‌ها یراقی کمکی برای پیچ ها هستند تا به واسطه آنها پیچها سفت تر در مسیر پیچش خود بسته شوند. مهره و پیچ اصطلاحاً با حالت مادگی و نری درون هم چفت می شوند. رزوه و شیار مهره‌ها با رزوه و شیار پیچها باید دارای تناسب خاص برای چرخش صحیح پیچ درون مهره باشد. مهره‌ها عموما از جنس فولاد، آهن یا دیگر فلزات ساخته می شوند که در برخی مواقع نیز، برای پیچ‌های پلاستیکی مهره‌های پلاستیکی قابل استفاده بوده از این رو پلاستیک نیز یکی دیگر مواردی که برای ساخت مهره بکار برده می شود.
به شیارهای مارپیچی درون پیچ و مهره، رزوه گفته می شود. پیچ، مهره، پرچ، مهره پرچ، میخ نوعی از اتصالات می باشند که همچون چسب کاری، جوشکاری و... پیچ و مهره ها برای اتصالاتی کاربرد دارند که نیاز به باز و بسته شدن داشته باشند و یا دارای لرزه هایی هستند که بعد از مدتی دوباره تنظیم یا محکم شوند. پیوند میان پیچ و مهره نیز به مانند چسب یا جوش، یک اتصال دائمی بوده و به سختی از هم جدا می شوند. مهره های پرچی در اتصالاتی استفاده می شوند که دیگر باز یا بسته نمی‌شوند و نقش یک محور را بازی می کنند. بطوری که قطعه به دور آن در حال چرخش است و برای محکم نگاه داشتن قطعات، قابل استفاده است.
مهره های پرچی را می توان در چندین نوع تقسیم بندی نمود که عبارتند از: مهره بلوطی، مهره لوله ای، مهره قاب دار، مهره گیره ای، مهره کوپلینگ، مهره عرضی، مهره لبه دار، مهره نصبی، مهره پیچی، مهره شکاف دار، مهره دو تکه، مهره روکش دار و مهره پرچی. در زیر به بررسی مهره پرچی می پردازیم.
مهره های پرچی در سال 1935 ساخته شده که در صنایع نظامی، هوافضا و بازارهای صنعتی سراسر جهان با رعایت تمامی استانداردهای نظامی و فضایی از جمله MS 27130 ، NAS 1330 و NAS 1329 مورد استفاده قرار گرفت. مهره های پرچی به همراه پیچ های متناسب، بهترین راه حل برای ایجاد رزوه های داخلی و خارجی، به منظور نصب قطعات روی ورق های نازک فلزی، پلاستیک و یا حتی سرامیک محسوب می شوند. از مزیت های این مهره ها می توان به زمان نصب سریع و هزینه های پایین مربوطه، نسبت به سایر روشهای اتصال اشاره نمود. در صورتی که در پيچ و مهره هاي پرچ، ضخامت ورق مورد استفاده جهت توليد قطعات مختلف كم باشد، نمی توان در ورق جهت اتصال قطعه رزوه ایجاد کرد که در نتیجه باید روشهاي جوشكاري و پيچ و مهره هاي جوشي استفاده نمود.
پيچ و مهره هاي قابل پرچ با امكان جايگذاري سريع و مطمئن در ورقهاي نازك فلزي، پروفيل و پلاستيكهاي صنعتي، بدون صدمه به سطح قطعه، در مراحل مختلف توليد و حتي به روي سطح رنگ شده يا آبكاري شده قابل استفاده هستند که در حال حاضر نیز جایگزین روش های سنتی شده است. از آنجا که نصب پیچ و مهره های پر، در قطعات توخالي، پروفيلها و محلهايي كه دسترسي به پشت كار محدود مي باشد امكانپذير است، لذا براي نصب آنها، دسترسي به يك طرف ورق كافي است. اين پيچ و مهره ها در جنس هاي استيل آبكاري شده، آلومينيومي و استنلس استيل در بازار عرضه می شوند.
- مزاياي پيچ و مهره هاي پرچ
- تميزي كار و بدونه نیاز به نظافت دوباره
- عدم آسیب به سطح قطعات و محیط کار
- صرفه جويي در وقت و هزينه در مقايسه با موارد جايگزين
- قابلیت نصب روي ورق هاي فلزي، رزين و پلاستيكهاي صنعتي
- قابلیت نصب سريع و مطمئن رزوه هاي نر و يا مادگي بر روي انواع ورق ها
- قابليت استفاده در مراحل مختلف توليد، جهت آماده سازي قطعات برای مونتاژ
- امکان نصب مهره و يا پيچ در قطعات توخالي، پروفيل و محلهايي كه دسترسي به پشت كار محدود است
- داراي مقاومت بسيار بالا و امکان باز و بست پيچ و مهره در قطعه به دفعات مکرر بدون نیاز به پرداخت هزینه بعد از نصب حتي روي سطوح رنگ شده و يا آبكاري شده
- مهره پرچی لبه دار ساده
- مهره پرچی لبه نازک ساده
- مهره پرچی لبه دار شیار دار
- مهره پرچی سر خزینه ساده
- مهره پرچی سر خزینه شیاردار
- مهره پرچی لبه دار شش گوش
- مهره پرچی لبه نازک نیم شش گوش
- تقسیم بندی مهره های پرچ های از نظر نوع استفاده
- پرچهای انبری
- پرچهای محوری
- پرچهای کوبشی ساده
پرچهای کوبشی و محوری اغلب در پلهای فولادی قدیمی استفاده می شوند که بیشتر با هدف اتصال محکم و پایدار کاربرد دارند. در حال حاضر برای این اتصال بیشتر از روش جوشکاری استفاده می گردد. به عنوان مثال استفاده از پرچ محوری در حفاظهای آکاردئونی ساده یک نمونه از کاربردهای آن می باشد. پرچ انبری نیز پرمصرف بوده و برای محکم کردن و نگهداشتن دو قطعه بطور ثابت استفاده می شود. ساده ترین نوع استفاده این نوع مهره های پرچ، در پلاک اتومبیل میباشد.
پیچ های پرچ به دو نوع تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:
- پیچ های اتوماتیک
پیچ های اتوماتیک به منظور ثابت شدن در قطعه مورد اتصال نیازی به مهره ندارند و درون کار فرو میروند و نوک آنها معمولاً مانند میخ تیز هست و حتی می توانند قطعه کار شده را سوراخ کنند از قبیل پیچ های سرمته ای، پیچ چوب ...
- پیچ های ساده یا غیرخودکار
این نوع پیچها برای ثابت شدن نیاز به مهره دارند یا قطعه ای که مانند مهره باشد و بتواند کار مهره را انجام دهد. معروفترین پیچ از این نوع را می توان انواع پیچ های شش گوش ذکر کرد همچنین پیچ هایی دیگر مثل پیچ اتاقی، پیچ جوشی، پیچ استوانه، پیچ آلن و ... را می شود نام برد.
جنس پیچ ها اغلب از فلز، چوب، پلاستیک است اما فولاد به عنوان متداولترین عنصر برای ساخت پیچ می باشد که اغلب نوع آن فولادهای کم کربن و کربن متوسط می باشد. کاربرد فولاد زنگ نزن (استنلس استیل) (صنایع دریایی ـ صنایع غذایی ـ مکانهای مرطوب)، فولادهای با کربن بالا،آلومینیوم (ظروف تفلون)، مس، برنج نیز متداول است.
یکی از نکات مهم در تولید پیچ و مهره های پرچی، نوع و جنس مواد اولیه در تولید می باشد که در کیفیت این نوع اتصالات تاثیر دارد و تعیین کننده قیمت تمام شده آنها نیز هست. نوع مفتول فولادی که در تولید پیچ و پرچ و مهره ها باید قابلیت و فرم پذیری سرد داشته باشد برای فولاد ساختمانی استفاده می شوند و قیمت بالاتری نیز دارند زیرا در فولادهای با قابلیت CHQ حباب های ریز هوا، کاهش پیدا می کند و سطح و مقطع مفتول به صورت یکنواخت تر و همگن تر می شود. همچنین مانع از ترک خوردگی در تولید سطح قطعات می گردد.
انتخاب رده مکانیکی مناسب برای هر اتصال بستگی به نیروهای وارد بر پیچ و طراحی ابعاد پیچ دارد، علاوه بر آن باید به نکات زیر توجه کرد.
- در صورتی که قرار باسد ابعاد پیچ کوچکتر شود، باید پیچ با رده مقاومت بالاتری انتخاب گردد.
- انتخاب پیچ با رده مقاومت بالاتر به جنس قطعه ای که زیر سر پیچ ومهره قرار می گیرد، بستگی دارد.
- اگر در ماشین سازی برخی شرایط لازم حاکم نباشد، رده مقاومت پیچ از 8/8 تا10/9 گرفته می شود.
- پیچ ها با رده مقاومت بالا دارای تغییر طول کمتری می باشند از اینرو میزان قابلیت جذب انرژی کمتری در حالت های بحرانی دارند که اصطلاحاً شکننده هستند بنابراین با اضافه کردن مقاومت و طول پیچ، با ضربات ناشی از بارهای ناگهانی را مورد توجه قرار داد.
- در زمان طراحی پیچ باید به شرایط ویژه آ از قبیل نرمش در درجه حرارت پایین، داشتن مقاومت کافی در برابر حرارت بالا و یا خوردگی توجه نمود.