پرچ چیست؟

پرچ چیست و چگونه کار می کند؟

پرچ چیست؟ میخ پرچ برای اتصال دائمی دو ماده به یکدیگر استفاده می شود و بهتر از پیچ می تواند در مقابل لرزش و کشش مقاومت کند. انواع مختلف پرچ برای استفاده در صنایع مختلف وجود دارد. این مقاله به بررسی قطعات پرچ، نحوه عملکرد آن و انواع مختلف پرچ های مورد استفاده می پردازد.

شکل 1: پرچ های پاپ

پرچ چیست؟

یک اتصال دهنده مکانیکی محبوب برای اتصال دو یا چند ماده است. از یک سر در یک سر و یک بدنه استوانه ای شکل در انتهای دیگر تشکیل شده است که به آن شفت می گویند. انتهای مخروطی میل را دم پرچ می نامند. دم شبیه یک سنجاق فلزی است. از پرچ ها برای اتصال قطعات بزرگ ساختاری و مجموعه های الکترونیکی کوچک استفاده می شود. شفت ها با قطعه داخلی دیگری به نام سنبه تو خالی هستند. سنبه به پرچ اجازه می دهد تا دم پرچ را بدون برخورد مستقیم با آن تغییر شکل دهد.

پرچ ها چگونه کار می کنند؟

ابتدا یک سوراخ در موادی که قرار است به هم متصل شوند سوراخ یا سوراخ می شود. میخ پرچ بین هر دو سوراخ وارد می شود. سپس دم توسط نیروی مکانیکی با استفاده از چکش یا تفنگ پرچ بر هم خورده یا کوبیده می شود (تغییر شکل) . سپس دم تا حدود 1.5 برابر قطر اصلی شفت منبسط می شود و میخ پرچ را بین هر دو ماده نگه می دارد. این تغییر شکل دم را شکسته و آن را صاف تر می کند و در نتیجه یک پرچ دمبلی شکل ایجاد می شود. سر اصلی پرچ «سر کارخانه» و انتهای تغییر شکل یافته «دم باک» نامیده می شود.

در نهایت

یک پرچ می تواند کشش را در هر انتهای سازه نگه دارد. سرهای تشکیل شده دائمی در دو انتها مانع از جدا شدن میخ پرچ از سوراخ حفر شده می شوند. محور پرچ از هرگونه حرکت شعاعی جلوگیری می کند. پرچ ها برای اتصالات دائمی مشابه جوشکاری یا چسب های ساختاری طراحی شده اند. اما برخلاف اتصالات جوشی، پرچ ها در برابر لرزش مقاومت می کنند و اتصالات را بهتر محکم می کنند.

شکل 2: استفاده از تفنگ پرچ برای پرچ کردن قطعات آلومینیومی به یکدیگر.

انواع پرچ

تنوع زیادی از پرچ ها به دلیل مواد مختلفی که نیاز به اتصال دارند در دسترس است. در اینجا برخی از انواع مختلف پرچ ها و نحوه عملکرد آنها آورده شده است.

پرچ جامد

یک پرچ جامد (شکل 3 با برچسب A) از یک محور جامد با یک سر در یک انتها تشکیل شده است. دم پرچ جامد با استفاده از تفنگ پرچ یا چکش تغییر شکل می دهد تا آن را در جای خود نگه دارد. پرچ چیست؟

پرچ شکافته

یک پرچ اسپلیت (شکل 3 با برچسب B) دارای یک محور تقسیم شده برای ایجاد سطح بیشتری پس از عبور از اتصال است. پرچ انتهای تیز دارد و سطح اضافه شده باعث می‌شود که پرچ از مواد نرم‌تری مانند چرم، چوب و پلاستیک به عقب بر نگردد. پرچ‌های اسپلیت معمولاً در تعمیرات اساسی در خانه استفاده می‌شوند و در کاربردهای حیاتی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.

پرچ کور (پرچ پاپ)

پرچ های کور (شکل 1) زمانی مناسب هستند که یک طرف اتصال قابل مشاهده یا دسترسی نباشد. آنها همچنین به عنوان “پرچ های پاپ” شناخته می شوند و از یک تفنگ پرچ برای کشیدن سنبه از میان محور توخالی پرچ پس از وارد شدن از طریق سوراخ اتصال دو سطح استفاده می کنند. سنبه بدنه پرچ را تغییر شکل می دهد و به پرچ کننده اجازه می دهد که مواد را با دسترسی فقط به یک طرف سطح ببندد. سنبه در نقطه “گردنی” که سنبه ضعیف‌ ترین است، می‌شکند و کم و بیش با سر پرچ همسطح می‌شود.

پرچ قفل اصطکاکی

پرچ های قفل اصطکاکی (شکل 3 با برچسب C) که به عنوان پرچ خود وصل نیز شناخته می شود، نوعی پرچ کور است که از فشار داخلی ساقه ای استفاده می کند که از طریق یک آستین توخالی کشیده می شود که شفت را منبسط می کند و از فشار درون محور استفاده می کند. مواد را به هم وصل کنید و سوراخ پشت آن را ببندید.

پرچ خود سوراخ

پرچ های خود سوراخ یا SPR (شکل 3 با برچسب D) بر خلاف انواع دیگر پرچ ها نیازی به سوراخ های از پیش پانچ شده ندارند. SPR ها به شکل نیمه لوله ای به صورت سرد آهنگری می شوند و هندسه انتهایی دارای شیاری است که به پرچ در سوراخ کردن مواد مورد اتصال کمک می کند. این نوع پرچ ها به ایجاد یک اتصال ضد گاز/آب کمک می کنند.پرچ چیست؟

پرچ رزوه ای

پرچ های رزوه دار (شکل 3 با برچسب E) پرچ های کور با میل های توخالی رزوه ای داخلی هستند. این پرچ ها بر روی یک سنبه روی یک تفنگ پرچ نخ می شوند. سنبه از میان شفت کشیده می شود که شفت را به هم می زند. این پرچ‌های کور جامد هستند و گاهی اوقات دارای برجستگی‌ های خارجی هستند که امکان تماس سطح بهتری را در سوراخ پیلوت فراهم می‌کنند.

پرچ نیمه لوله ای

بسیار شبیه یک پرچ جامد، یک پرچ نیمه لوله ای (شکل 3 با برچسب F) دارای یک سوراخ در انتهای دم است. سوراخ باعث می شود که شفت هنگام اعمال نیرو به سمت بیرون بچرخد، بنابراین برای اعمال و مونتاژ به نیروی کمتری نیاز دارد.

پرچ اسکار

یک پرچ اسکار (شکل 3 با برچسب G) شبیه یک پرچ کور است، اما تنها تفاوت این است که وقتی سنبه در سراسر پرچ کشیده می شود، شفت شکافته شده و تا می شود. پرچ های اسکار برای کاربردهایی که شامل ارتعاشات زیاد در جایی که سطح عقب غیر قابل دسترس است، ایده آل هستند.

شکل 3: انواع پرچ: پرچ جامد (A)، پرچ دوشاخه (B)، پرچ قفل اصطکاکی (C)، پرچ خود سوراخ کننده (D)، پرچ رزوه دار (E)، پرچ نیمه لوله ای (F) و پرچ اسکار (G).

پرچ های پاپ چگونه کار می کنند؟

پرچ های پاپ نوعی پرچ های کور هستند، یعنی فقط از یک طرف به هم متصل می شوند. برای استفاده از پرچ پاپ مراحل زیر را انجام دهید:

• یک سوراخ پایلوت را از طریق هر دو سطح سوراخ کنید یا پانچ کنید.
• سنبه پرچ را در قسمت دماغه تفنگ پرچ قرار دهید و محور را از سوراخ های سوراخ شده یا سوراخ شده فشار دهید تا اتصال ایجاد شود.
• فشرده شدن ماشه تفنگ پرچ، سنبه را از میان شفت توخالی می کشد تا انتهای دم را به هم بزند و یک مفصل پرچ شده و محکم ایجاد کند.
• در عمق مناسب، سنبه در ناحیه “گردن” می زند.
• کاربر می تواند پرچ بعدی را تنظیم کرده و در صورت لزوم این فرآیند را تکرار کند.

شکل 4: مراحل فشرده سازی پرچ پاپ. پرچ در حالت اولیه خود (A)، تفنگ پرچ که سنبه را می کشد (زرد) از طریق بدنه پرچ (B) و سطوح به درستی مهر و موم شده (C)

چگونه می توان اندازه پرچ را محاسبه کرد؟

پرچ ها در طیف وسیعی از اندازه ها هستند. طول و عرض به یک اندازه مهم هستند. از آنجایی که آنها مواد اتصال دهنده هستند، برآورد تعداد پرچ های مورد نیاز در تعیین توزیع مناسب سطح برای اطمینان از استحکام و پایداری سازه تکمیل شده ضروری است. پرچ ها باید از سوراخ پیلوت هر دو سطح جا بیفتند و سپس منبسط شوند تا به درستی کار کنند. کاربر باید با نیروهای جانبی و عمودی مبارزه کند که می تواند پرچ را برش دهد. برآوردهای کلی برای ابعاد پرچ عبارتند از:

• طول پرچ باید مجموع ضخامت تمام مواد پرچ شده به اضافه 1.5 برابر قطر پرچ باشد. یک پرچ خیلی کوچک می تواند منجر به کشیدن پرچ از مواد شود و میل پرچ که خیلی نازک است به راحتی تحت فشار برش می یابد.
• قطر پرچ باید سه برابر ضخامت ضخیم ترین قطعه مواد متصل شده باشد.
• به عنوان مثال، هنگام اتصال دو ورق فلزی که ضخامت آنها 2 میلی متر است، قطر پرچ باید 6 میلی متر باشد. یک پرچ 6.35 میلی متری (یک چهارم اینچ) در اینجا مناسب است. طول پرچ باید حداقل 9.5 میلی متر باشد.

مزایا و معایب پرچ ها

مزایا

• ارزان
• پرچ ها می توانند دو ماده غیر مشابه (مانند صفحات مسی و آلومینیومی) را به هم وصل کنند.
• فرآیند کاربر/محیط پسند زیرا مانند جوشکاری هیچ بخار و گازی تولید نمی شود.
• اتصالات قابل اعتماد، به ویژه هنگامی که در معرض ارتعاش هستند.
• بررسی کیفیت اتصال پرچ در مقایسه با اتصال جوش داده شده آسان است.

معایب

• اتصالات پرچ شده در مقایسه با اتصالات جوشی حجیم تر هستند.
• برآمدگی پرچ بر ظاهر زیبایی تأثیر می گذارد.
• زمان تولید بالا برای مونتاژ
• سوراخ های مورد نیاز برای قرار دادن پرچ ها باعث تمرکز تنش می شود.

کاربردهای پرچ چیست؟

پرچ ها بسیار رایج هستند و به کاربردهای مختلفی برای اتصال دو یا چند ماده راه پیدا می کنند. بسیاری از صنایع از پرچ استفاده می کنند، در زیر کاربردهای پرچ را آورده ایم:

• برنامه های کاربردی خودرو
• لوازم خانه
• لوازم الکتریکی
• چاقوهای آشپزخانه
• صنعت هوافضا
• ماهواره ها و فضاپیماها
• کشتی سازی و سایر کاربردهای دریایی