همه چیز در مورد واشر خورشیدی و کاربرد آن
یکی از پرکاربردترین واشرها، واشر خورشیدی است که به نام واشر ستاره ای نیز شناخته می‌شود. درحقیقت، به‌دلیل ظاهر خود به این نام معروف شده است؛ چراکه لبه‌های آن به حالت دندانه‌ای شکل برجسته‌اند و هنگام اتصال پیچومهرهها از لغزش و شل‌شدن آنها جلوگیری می‌کنند. به‌این‌ترتیب، اتصال میان پیچ و مهره ها با کمک واشرهای خورشیدی محکم‌تر خواهد شد. همین موضوع باعث شده است تا درحال‌حاضر، برای بسیاری از اتصالات در امور صنعتی و ساختمانی از این محصول استفاده کنند. به‌طور کلی، تجهیزات کوچکی در حوزه صنعت تولید می‌شوند که شاید ظاهر ساده‌ای داشته باشند؛ اما وظیفه مهمی را برعهده دارند. واشرها را می‌توان جزو این دسته از محصولات قرار داد. در ادامه این متن، توضیحات کاملی در مورد کاربرد، اندازه، جنس، پوشش و گرید واشرهای ستاره‌ای برای شما بیان می‌کنیم، تا انتهای مطلب همراه ما شوید.
واشر خورشیدی چیست؟
واشرهای خورشیدی که به واشرهای دندانه‌دار یا ستاره‌ای نیز معروف هستند، یکی از انواع تخصصی واشرها محسوب می‌شوند. درواقع، این قطعات کوچک در صنایع متعدد برای ایجاد استحکام در اتصالات به‌کار می‌روند. در طراحی این مدل واشر ها، دندانه‌هایی تعبیه شده است که با ایجاد اصطکاک در هنگام تماس واشر با سطح جفت آن، از چرخش، لیز خوردن و شل شدن مهره ها و پیچ ها و در نتیجه، لرزش یا گشتاور جلوگیری می‌کند.
با این حال، اگر این دندانه‌ها به طرف داخل باشند، به نام واشر خورشیدی خار داخل شناخته می‌شوند. این واشرها دارای دندانه‌هایی در داخل حلقه ها هستند که با بست نزدیک سر تماس پیدا می‌کنند و آن را در جای خود نگه می‌دارند. در نوع دیگر این واشر، دندانه‌های آن در قسمت بیرونی حلقه قرار دارد. درحالی‌که، واشر های ستاره‌ای خار داخل برای بست هایی با سر کوچک مناسب‌تر هستند، واشرهای حلقه خارجی برای اتصال‌دهنده‌هایی با سر بزرگ مناسب‌ترند. این موضوع را هم در نظر داشته باشید که واشرهای خورشیدی معمولا، از مواد مقاومی همچون فولاد ضدزنگ و فولاد فنر تولید می‌شوند تا در شرایط سخت محیط، پایداری اتصالات را تضمین کنند.
انواع واشرهای خورشیدی کدام‌اند؟
واشرهای ستاره‌ای در انواع مختلف موجود هستند که هرکدام با مکانیسم‌های خاصی از شل‌شدن پیچ و مهره ها در برابر گشتاور و ارتعاش جلوگیری می‌کنند. به‌طورکلی، واشر های خورشیدی داخلی و خارجی با یک استاندارد مشخص DIN 6798 شناخته شده و در 3 نوع زیر تولید می‌شوند:
واشرهای خورشیدی با کد J
فرم J واشر ستاره ای از نوع Internal Form بوده و دندانه‌های آن داخلی است. از همین رو، در مواردی به‌کار می‌رود که زاویه پخ داخلی سرپیچ یا پیچ برجسته یا کوچک‌تر از قطر واشر باشد. واشر خورشیدی خار داخل تولیدشده براساس DIN 6798 J قابلیت ثابت کردن اتصالاتی که در معرض ارتعاش هستند را دارد؛ همچنین میزان گشتاور سفت‌شدن یکنواخت در انواع قطعات الکترونیکی را حفظ می‌کند. از طرفی، به‌دلیل اینکه هر یک از دندانه‌های داخلی، یک نقطه تماس عالی را تشکیل می‌دهند، کیفیت مدارهای الکتریکی را نیز بهبود می‌بخشند.
واشرهای خورشیدی خارجی با کد A
واشر ستاره ای با کد A به‌صورت External Form است و دندانه‌های خارجی دارد. این نوع واشرها نسبت‌به واشر خورشیدی خار داخل محکم‌ترند و از مقاومت بسیار بالایی برخوردارند. از طرفی، شیب دائمی دندان‌ها که در اطراف محیط واشر خورشیدی استیل خارجی قرار گرفته‌اند، ضریب اصطکاک بالایی ایجاد کرده که ایجاد گشتاور سفت‌شدن پیش‌رونده و یکنواخت را در اطراف سرپیچ یا پیچ امکان‌پذیر می‌کند. این نوع واشر برای مناطق غیرقابل دسترسی، کاربرد دارد و بیشتر هنگامی که سطح بست نامنظم یا محدب است به‌کار می‌رود.
واشرها خورشیدی با کد V
دندانه‌های این مدل واشرها از نوع خارجی بوده و ظاهر آنها به شکل مقعر است. به همین دلیل، در صنعت پیچ‌ومهره با کد V شناخته می‌شوند.
چه زمانی باید از واشرهای خورشیدی استفاده کرد؟
این سوال که چه زمانی از واشر ستاره ای استفاده کنید، اساسا به این بستگی دارد که آیا خطر شل‌شدن بست‌ها در اتصالات مورد نظر شما وجود دارد یا خیر؟ این نوع واشرها اغلب، در صنعت حمل و نقل هنگام بستن قطعات در اتومبیل ها، هواپیما ها و کشتی استفاده می‌شوند؛ چرا که بست‌ها می‌توانند به راحتی در این کاربردها به‌دلیل لرزش، شل شوند؛ همچنین آنها در لوازم‌خانگی مانند ماشین لباس‌شویی نیز به‌کار می‌روند. واشرهای خورشیدی در هر شرایطی که مهره ها و پیچ و مهره ها به امنیت بیشتری نیاز دارند تا در جای خود باقی بمانند، بسیار مفید هستند.
چگونه از واشرهای خورشیدی استفاده کنید؟
واشر قفلی باید در زیر بست رزوه دار اتصالات قرار گیرد. به‌عنوان مثال، زیر یک مهره یا سر یک پیچ برای استحکام بیشتر، بهترین گزینه است. بااین‌حال، در مجموعه‌هایی که شما یک مهره و یک پیچ دارید، واشر باید بین مهره و سرپیچ قرار گیرد. سپس می‌توانید بست رزوه شده را به‌طور معمول سفت کنید. درحقیقت، واشر خورشیدی استیل باید محکم روی هر دو سطح قرار گیرد تا بهترین نتیجه را به‌همراه داشته باشد.
متریال واشرهای ستاره‌ای
به‌طورکلی، واشرها از مواد مختلفی مانند فولاد، آهن، مس، برنج و روی طراحی و تولید می‌شوند که رایج‌ترین آنها فولاد ضدزنگ و گالوانیزه است؛ چراکه فولاد ضدزنگ مانند فولاد کربنی خورده نمی‌شود. در این میان، واشرهای ستاره‌ای از جنس آهن و استنلس‌استیل A2/A4 تولید می‌شوند که در بازار به واشر خورشیدی استیل و واشر خورشیدی گالوانیزه شده معروف هستند.
بد نیست بدانید که واشر ستاره ای استنلس‌استیل 304 و 316 براساس نیاز مشتری تولید شده و از این محصول در محل اتصالاتی که رطوبت بالایی دارند، استفاده می‌شود.
ابعاد واشر ستاره ای
واشرها را با توجه‌به قطر داخلی، قطر خارجی و ضخامت تقسیم‌بندی می‌کنند. از طرفی، همچون پیچ و مهره ها هنگام اندازه‌گیری از کولیس استفاده می‌شود. از همین رو، تمامی اندازه‌ها براساس میلی‌متر تعریف خواهد شد. واشرهای خورشیدی نیز از سایز M2 تا M30 طراحی و تولید می‌شوند.
مزایای واشرهای خورشیدی چیست؟
اکنون که با واشرهای ستاره‌ای آشنا شدید، شاید این سوال برایتان مطرح شود که چرا از این نوع خاص از واشرها در صنایع مختلف استفاده می‌شود؟ برای پاسخ به این پرسش در ادامه مزایای واشرهای خورشیدی را نسبت‌به سایر واشرها بیان می‌کنیم.
جنس این واشرها به‌گونه‌ای است که مقاومت بالایی در برابر ضربه و خوردگی دارند.
این نوع واشرها با قرارگرفتن در برابر فشار، بار را به‌طور مساوی تقسیم می‌کند.
واشر ستاره ای از لغزش و حرکت پیچومهرهها جلوگیری خواهد کرد.
با محافظت از محصول در برابر لرزش، طول عمر آن را افزایش می‌دهد.
به‌طور خلاصه، مهم‌ترین مزایای استفاده از واشرهای ستاره‌ای، مقاومت بالای آنها در برابر فشار، خوردگی، ضربه و خمیدگی است که باعث محافظت از سطح قطعات می‌شود. در محل اتصالات پیچ‌ومهره، فشار واردشده به سطح واشر منتقل خواهد شد. با این کار قطعات فشار کمتری را تحمل خواهند کرد.
دلایل استفاده از واشرهای خورشیدی چیست؟
واشرهای ستاره‌ای به‌دلیل نوع طراحی خاص و قابلیت‌های منحصربه‌فردی که دارند، در بسیاری از صنایع همچون نفت، گاز و پتروشیمی، برق، خودرو و اتصالات سازه‌ها در سراسر دنیا استفاده می‌شوند. به‌طورکلی، یکی از دلایل مهم به‌کار بردن این نوع واشرها در صنایع را می‌توان قابلیت اطمینان بالای آنها دانست؛ چراکه برخلاف واشرهای تخت معمولی که گاهی به مرور زمان باعث شل شدن اتصالات می‌شوند، واشرهای خورشیدی چسبندگی خوبی در محل اتصال ایجاد می‌کنند و ایمنی آنها را افزایش می‌دهند.
از مهم‌ترین دلایل استفاده از این نوع واشرها عبارت‌اند از:
جلوگیری از سست‌شدن اجزای سازه‌های ساختمانی
همان‌طورکه می‌دانید، در تمامی پروژه‌های ساختمانی، ایمنی و پایداری سازه در اولویت قرار دارد. به همین دلیل، از واشر ستاره ای برای محکم کردن اجزای سازه استفاده می‌شود تا از سست‌شدن آن در اثر باد، فعالیت لرزه‌ای یا وزنی که تحمل می‌کند، جلوگیری شود.
ثابت نگه‌داشتن اتصالات در بخش تولید
در صنایع مختلف از انواع اتصال‌دهنده‌ها برای عملیاتی نگه‌داشتن ماشین‌آلات کمک می‌گیرند. در این میان، واشر خورشیدی استیل برای اطمینان از ثابت‌ماندن پیچ و مهره ها و جلوگیری از بروز خسارت بر اثر خرابی ماشین‌آلات استفاده می‌شود.
ایمن نگه‌داشتن قطعات ظریف الکترونیکی
در صنعت الکترونیک از واشرهای خورشیدی برای ثابت نگه داشتن قطعات ظریف بر روی پانل‌ها استفاده می‌کنند. درحقیقت، این نوع واشرها از ارتعاش یا ضربه‌های مکانیکی که منجر به شل‌شدن اتصالات می‌شود، جلوگیری خواهند کرد.
جلوگیری از لرزش در قطعات
یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از واشرهای خورشیدی، جلوگیری از ایجاد لرزش در قطعات مونتاژی تجهیزات مختلف است. درحقیقت، دندانه‌های این نوع واشرها مقاومت بالایی در برابر شل‌شدن ناشی از نیروهای ارتعاشی ایجاد کرده و به ثبات و یکپارچگی اتصالات کمک می‌کنند. همین موضوع باعث شده است تا از واشرهای ستاره‌ای به‌جای واشرهای معمولی در صنایع مهمی همچون هوافضا، خودروسازی و... استفاده کنند.
افزایش رسانایی در اتصالات الکتریکی
طراحی دندانه‌دار واشرهای خورشیدی باعث شده است که تماس الکتریکی ثابت در طولانی مدت، به‌خصوص در محیط‌های پویا یا با لرزش بالا حفظ شود. این واشرها در انواع اتصالات الکتریکی با هدف حفظ بستر مناسب و افزایش رسانایی استفاده می‌شوند. درواقع، این موضوع خطر بروز خطا یا آسیب ناشی از شل‌بودن بست‌ها را به حداقل می‌رساند.
مکانیزم قفل‌کنندگی برای ثابت ماندن اتصالات
دندانه‌های تعبیه‌شده بر روی واشر خورشیدی خار داخل یا خارج، وقتی‌که با یک اتصال‌دهنده سازگار همچون پیچ یا مهره ترکیب می‌شوند، یک مکانیزم قفل‌کنندگی عالی ایجاد خواهند کرد. این حالت از شل‌شدن اتصالات در شرایط مختلف ازجمله انبساط حرارتی، بارهای تناوبی یا ارتعاشات جلوگیری می‌کند. از همین رو، اغلب از واشر ستاره ای در تجهیزات حساس استفاده می‌کنند.
نکات استفاده از واشر ستاره ای
نصب و استفاده از واشر خورشیدی استیل بسیار ساده است؛ اما برای افزایش کارایی این نوع واشرهای بهتر است نکات زیر را در نظر داشته باشید:
سطح اتصال را به‌خوبی تمیز کنید.
قبل از هرچیز باید مطمئن شوید که سطوح در تماس با واشر خورشیدی گالوانیزه‌شده یا استیل تمیز و بدون مواد زائد، زنگ‌زدگی یا آلودگی باشد. درحقیقت، این موضوع به چسبندگی بیشتر واشر کمک کرده و از سایش و آسیب‌دیدگی جلوگیری می‌کند.
دقت کنید واشر با سطح مورد نظر در تراز باشد.
در مرحله بعد، اطمینان حاصل کنید که واشر خورشیدی خار داخل یا خارج، با بست و سطح جفت خود تراز باشد؛ چراکه باعث می‌شود تا دندانه‌های واشر به‌درستی درگیر شوند و نیروی اصطکاک خوبی ایجاد کنند.
به مشخصات گشتاور پیشنهاد شده، دقت کنید.
در زمان سفت کردن اتصال، حتما مشخصات گشتاور توصیه‌شده را رعایت کنید. درواقع، سفت‌شدن بیش از حد، ممکن است باعث تغییر شکل واشر شود. از طرفی، گشتاور کمتر نیز می‌تواند نیروی چسبندگی واشر را کاهش دهد.
جمع‌بندی
همان‌طورکه در متن به آن اشاره کردیم، واشرهای خورشیدی کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف همچون پتروشیمی، برق، خودرو و سازه‌های فلزی دارند. درحقیقت، شاید ظاهر این مدل گویای وظیفه مهمی که برعهده دارد، نباشد؛ اما نقش آن را در تضمین یکپارچگی و ایمنی مجموعه‌های مکانیکی نمی‌توان نادیده گرفت. به‌طورکلی، چه در قطعات خودرو باشند و چه در ساخت و ساز یا تجهیزات الکترونیکی، این قطعات مهم از شل‌شدن ناخواسته بست‌ها جلوگیری می‌کنند.
طراحی دندانه‌دار واشر ستاره ای با افزایش اصطکاک به پایداری و استحکام اتصالات کمک می‌کند. از همین رو، هر زمان که با یک سازه مستحکم یا تجهیزات و ماشین‌آلات مختلف مواجه شدید که با قابلیت اطمینان بالایی کار می‌کند، بدانید که در پشت صحنه یک واشر خورشیدی گالوانیزه‌شده یا استیل نقش مهمی را ایفا می‌کند.
سوالات متداول
چرا از واشرهای خورشیدی استفاده می‌کنند؟
به‌دلیل اینکه لبه‌های این نوع واشر به حالت دندانه‌ای شکل برجسته است، از لغزش و شل‌شدن پیچ و مهره ها در انواع اتصالات جلوگیری می‌کند.
جنس واشرهای خورشیدی از چیست؟
این نوع واشرها به‌طور معمول از جنس آهن و استنلس‌استیل تولید می‌شوند.
در هنگام انتخاب واشرهای خورشیدی به چه نکاتی دقت کنیم؟
به‌طور معمول، در زمان خرید واشر خورشیدی خار داخل یا خارج، بهتر است به جنس، ابعاد و اندازه، شرایط محیطی، بار موردنیاز و نوع بست دقت داشته باشید.
مهم‌ترین کاربردهای واشرهای خورشیدی یا ستاره‌ای چیست؟
بیشترین کاربرد واشرهای ستاره‌ای در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، خودرو، برق، اتصال سازه‌ها و... است.
استاندارد واشر ستاره ای یا همان خورشیدی چیست؟
در تولید واشرهای خورشیدی از استانداردهای DIN 6798 A، DIN 6798 V و DIN 6798 J استفاده می‌شود.
