المسامير هي مثبتات ميكانيكية دائمة. وتستخدم لربط مادتين أو أكثر. هناك ثلاثة أنواع شائعة من المسامير وهي المسامير الصلبة والمسامير العمياء (مثل المسامير المنبثقة) والمسامير شبه الأنبوبية.
أهم ما جاء في المقال
- تعريف البرشام
- أنواع البرشام
- تطبيقات المسامير المسامير
- تقنيات تركيب المسامير البرشام
- مقارنة بين التثبيت بالبرشام وطرق التثبيت الأخرى
ما هو البرشام؟
المسامير هي مثبتات شبه دائمة. يتم استخدامها لربط الأجزاء المختلفة من التطبيقات. وتتكون من شكل أسطواني برأس على أحد طرفيها وذيل على الطرف المقابل.
قبل تركيبها، يتم إدخال الجزء الخلفي من المسامير في الأداة. ثم يخضع لعملية تطبيق قوة ضاغطة. تعمل هذه القوة على تشويه المسامير في شكل مسطح، مما يؤدي إلى ربط أحد الأجزاء بالآخر.
عادة ما تكون هذه المثبتات الميكانيكية مصنوعة من الفولاذ الطري والنحاس الأصفر والنحاس و الألومنيوم. يستخدم المصنعون المسامير في العديد من المشاريع وتصنيع الأجزاء الصناعية. على سبيل المثال، الجسور، وعمليات الصفائح المعدنية، والأطر الهيكلية، والسفن، وقطاعات الطيران.
أنواع المسامير
المسامير متوفرة بأشكال وأنواع مختلفة مع استخدامات مختلفة. ولكننا سنحاول مناقشة الأنواع المحددة التي تستخدم عادةً في جميع أنواع الأعمال، من الأجزاء الخفيفة إلى الأجزاء ذات الأداء الثقيل. دعونا نكتشفها:
- المسامير الصلبة
- المسامير العمياء
- مسامير القيادة
- مسامير التثبيت المتدفقة
- المسامير ذاتية الثقب
- المسامير المنقسمة
- برشام أنبوبي
- مسامير قفل الاحتكاك المسامير
المسامير الصلبة
المسامير الصلبة هي الطرق الكلاسيكية لتوصيل المواد. تحتوي هذه المثبتات على أشكال دائرية، تُعرف أيضًا باسم المسامير المستديرة. يمكن أن يتم تشويه الذيل عن طريق أدوات الطرق أو العقص. تقوم هذه المسامير بربط الأجزاء مع جعلها مقاومة للعبث والاهتزاز.
معادن الصلب والألومنيوم والنحاس هي مواد مناسبة لصناعة المسامير الصلبة. تُستخدم هذه الأنواع من المثبتات في تطبيقات الطائرات والفضاء والبناء والمنتجات المنزلية والإلكترونيات وغيرها.
المسامير العمياء
تشتهر المسامير العمياء بمسامير البرشام العمياء التي تصنع بأشكال أسطوانية مع رأس ومغزل يعملان في المنتصف. وهي تشبه المسامير الأنبوبية التي يمكن تركيبها في الأجزاء ذات الفتحات المحفورة.
يتم اختيار المبرشمات والأدوات الفريدة من نوعها لوضع المسامير على الأجزاء العاملة. يتم تطبيق القوة لدفع المغزل من خلال البرشام. وبهذه الطريقة، تعمل القوة على توسيع الأنبوب بين الأداة وجزء المغزل لقفل الصفيحة.
المسامير العمياء لا يمكن الوصول إليها وتستخدم لربط جانب واحد من الأجزاء. وهي تتمتع بقوة قص وشد فائقة. وتتمثل التطبيقات الشائعة لهذه المسامير في بناء السفن والإلكترونيات والتطبيقات العسكرية والفضائية والعسكرية والمنزلية.
مسامير القيادة
تتشابه مسامير البرشام الدوارة مع المثبتات العمياء. فهي مبنية بمغزل قصير عبر مركز المسامير. يمكن للمصنعين تأمين مسامير البرشام الدافعة باستخدام مطرقة أو أداة كتلة الدعم.
يمكن استخدام هذه المسامير لربط تطبيقات مكونات السيارات والألواح المعمارية وأعمال البناء. فهي لا تثقب ثقوب الكتل أو الألواح أو الصفائح أثناء عملية التثبيت.
مسامير التثبيت المتدفقة
صُممت مسامير البرشام المتساطحة برؤوس تتماشى مع الأسطح المعدنية المراد تثبيتها. وتعرف أيضاً باسم المسامير الغاطسة. يقلل ذلك من السحب الهوائي ويحافظ على الأسطح الملساء.
وتستخدم الشركات المصنعة المسامير المتدفقة للتطبيقات التي يكون فيها المظهر الخارجي مصدر قلق. تُستخدم هذه الأعمدة بشكل شائع في تصنيع الأجزاء الخارجية للطائرات والتطبيقات الصناعية الأخرى، مثل السيارات والبحرية.
المسامير ذاتية الثقب
يتم تصنيع مسامير البرشام ذاتية الثقب بنهايات حفر مشطوفة أو مشطوفة. يمكن تجميع هذه الفئات من المسامير على الأجزاء دون حفر ثقوب أو ثقب السطح.
يضع المصنعون كلا المكونين على المكبس. ويقومون بإدخال المسامير ذاتية الثقب في الحامل الفارغ. ثم يعرض هذا الحامل القوة عن طريق الضغط على المسامير في الجانب العلوي من الجزء.
يتوقف المشغلون عن ثقب البرشام حتى يندمج نصفه في الجزء الثاني. إنه الإجراء الأسرع لإعطاء وصلات وصلات مانعة لتسرب الماء أو وصلات الوصلات الغازية المستخدمة في قطاعات الطيران.
المسامير المنقسمة
يتم تصنيع المسامير المنقسمة أو المسامير المشقوقة عن طريق تقسيم العمود أو طرفيه المتقابلين إلى ساقين منفصلتين. يتم دمج الأجزاء ذات الثقوب المحفورة مسبقًا من خلال المسامير المنقسمة. تُستخدم مطرقة لتسطيح أرجل المسامير المنقسمة.
يمكن ربط المواد اللينة والخفيفة الوزن من خلال هذه المسامير، مثل البلاستيك والمنسوجات والصفائح المعدنية الرقيقة. ومع ذلك، فهي ليست خيارًا جيدًا لربط المواد ثقيلة الوزن.
برشام أنبوبي
توضح المسامير الأنبوبية بشكل أساسي المثبتات الأنبوبية الشكل. تتكون هذه الأعمدة من رأس على أحد طرفيها وساق وأنبوب مجوف جزئياً على الجانب الآخر.
لا تتطلب المسامير الأنبوبية قوة ضغط عالية للتشوه، على عكس المسامير الصلبة. يمكنك ربط أي قطع باستخدام تقنية التشكيل على البارد، حيث تتسطح جدران الثقب إلى الخارج لربط الأجزاء.
هذا البرشام هو الخيار المفضل بين التطبيقات التجارية للأجهزة الكهربائية، وأنابيب التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وغيرها من الأجزاء منخفضة المخاطر.
مسامير قفل الاحتكاك المسامير
المسامير ذات قفل الاحتكاك هي أنواع المسامير العمياء التي تُصنع في شكل قبة أو غاطسة. وتسمى هذه المسامير أيضاً المسامير ذاتية التوصيل. وهي تشبه المسامير التي تستخدم الضغط الداخلي للساق لتوسيع العمود. تستقر أعمدة هذه المسامير على السطح السفلي للأجزاء بسبب وجود شد عالٍ. يستخدم المصنعون مسامير برشام قفل الاحتكاك لإصلاح تطبيقات الطائرات مثل المصابيح.
تطبيقات البرشام
وبمرور الوقت، استفادت الصناعات من مثبتات البرشام لتصنيع مكوناتها المتعددة بمفاصل قوية. تعمل المسامير على تأمين الأجزاء المتعددة، وتزيل المسامير الحركات الداخلية والاهتزازات.
التطبيقات الخاصة بالصناعة
- التطبيقات في مجال الطيران والفضاء
- السيارات
- قطاعات الإنشاءات.
التطبيقات في مجال الطيران والفضاء
وبوجه عام، تُستخدم المواد القوية والمقاومة للتآكل مثل الألومنيوم والنحاس والصلب في تطبيقات الطيران. يقوم المهندسون بتجميع أجزاء الطائرة عن طريق استخدام مثبتات البرشام. تُصنع هذه المسامير عادةً من مركبات الألومنيوم، مما يتيح ميزات خفيفة الوزن للأجزاء غير الهيكلية. وهي تقوم بمحاذاة وتشكيل أجزاء متعددة، بما في ذلك:
- إطارات جسم الطائرة
- إطار جلد الذيل
- الأبواب والفتحات
- الساريات الداخلية
- إطار قمرة القيادة
- ملحقات معدات الهبوط
- هياكل وحوامل المحرك
- هياكل الأجنحة
السيارات
تُعد المسامير منخفضة الوزن المصنوعة من سبائك الألومنيوم الخيار المفضل للمهندسين لجعل أجزاء السيارات خفيفة الوزن. تشمل الاستخدامات المتنوعة للمسامير البرشام التشويه لربط أجزاء الألومنيوم والصلب والنحاس. هذه هي أجزاء المركبات التي يتم فيها استخدام المسامير:
- ألواح الهيكل
- الهيكل والإطار
- حاويات البطاريات
- أجزاء التعليق
- هيكل التصادم، مناطق التصادم
- الأبواب والنوافذ
- أنظمة العادم
قطاع التشييد والبناء
يمكن الاعتماد على المسامير في ربط الأجزاء الهيكلية وغير الهيكلية. فهي توفر فعالية عالية لتطبيقات البناء. يُعد التثبيت بالمسامير أسهل خطوة في العمل لربط الأجزاء المتعددة، ويمكنك الاستفادة من ذلك في تصنيع الأجزاء التالية:
- إطار وعارضة فولاذية
- الجسور
- الأسقف المعدنية
- أنظمة الواجهات والكسوة
- النوافذ والحوائط الساترة
- الدرابزين والحواجز الواقية
- السلالم والهروب من الحريق
عملية التثبيت
تقنيات تركيب البرشام
حاول دائمًا اتباع كل خطوة دون تخطي كل خطوة لتحقيق وصلات متينة وآمنة للأجزاء ذات المسامير. قد تتضمن هذه الخطوات ما يلي:
- الأدوات
- عملية التثبيت خطوة بخطوة
الأدوات
- مسدسات البرشام
- قضبان التثبيت
- المثاقب والمشابك
عملية التثبيت خطوة بخطوة
- التحضير
- وضع البرشام
- برشاقة
- فحص الجودة
التحضير
نظف سطح الأجزاء التي تخضع للتجميع معًا من خلال التثبيت. استخدم مزيج من الماء والمنظف لإزالة أي علامات وبقع لزجة من المعدن.
للمضي قدمًا، ضع علامة على المعدن بالنقاط الصحيحة وبأبعاد أكبر قليلاً من المسامير. بحيث يمكنك عمل الثقوب من خلال الحفر.
وضع البرشام
قم بتشكيل رؤوس البرشام باستخدام قضبان التثبيت. ثم خذ مسدس البرشام لبدء عملية التثبيت. ضع الطرف المقابل للبرشام في فتحات المسدس. يمكنك ضبط حجم مسامير المسدس لتتناسب مع حجم المسامير.
برشاقة
ضع جزأي التثبيت معًا، بما يعادل الثقوب المحفورة. ثم أمسك بمسدس البرشام مع المسامير المُدخلة لوضعها على سطح الثقب. اضغط على المسدس يدويًا لسحب الذيل على رأس البرشام حتى يتسطح وينكسر الذيل.
فحص الجودة
قم بفحص الأجزاء بدقة لتحديد أي تشققات أو كسور، والتأكد من أن الأجزاء متساوية في الطلاء. يمكن أن تضمن هذه الخطوات الإضافية ضمان الجودة ضد الأعطال الهيكلية. وهذا ضروري لمخاوف تتعلق بالسلامة.
طرق التفتيش
- الفحص البصري
- الاختبار بالموجات فوق الصوتية
- اختبار القص
الفحص البصري
يجب على فريق إدارة الجودة التدقيق في كل جزء بعمق. يمكنهم التحقق من عيوب رؤوس المسامير المتشققة أو سوء المحاذاة أو تلف السطح دون استخدام أي أداة محددة.
الاختبار بالموجات فوق الصوتية
استخدم أدوات الموجات فوق الصوتية لفحص الأجزاء المعقدة والمفصلة. ستحدد تقنية الفحص غير التدميري التثبيت الخاطئ، حيث تظهر الأشعة عبر المعادن المتصلة.
اختبار القص
تحقق من قوة الأجزاء المثبتة عن طريق تطبيق قوة القص. سيؤكد لك ذلك أن الأجزاء المثبتة تتحمل الضغوط التشغيلية أم لا.
تحليل مقارن لطرق التثبيت بالبرشام مقابل طرق التثبيت الأخرى
| أسبكت | برشاقة | اللحام | الترابط اللاصق | البراغي |
| الطريقة | التثبيت الميكانيكي باستخدام المسامير | عملية الاندماج بين المعادن التي تربط بين المعادن | الترابط الكيميائي بالمواد اللاصقة | يتم إدخالها وشدها بالأدوات |
| الاستخدام الأساسي | دائم، للهياكل المعدنية، والطائرات، والجسور | دائم، للمفاصل الهيكلية والمفاصل شديدة التحمل | شبه دائم، يستخدم للمواد المختلطة | الوصلات الهيكلية والمعدنية القابلة للإزالة |
| المواد المنضمة | المعادن والمواد المركبة | المعادن (مثل الفولاذ والألومنيوم) | المعادن واللدائن والمواد البلاستيكية والمواد المركبة | المعادن أو المواد المماثلة |
| خصائص القوة | قوة قص جيدة، وقوة شد معتدلة | قوة شد وقص عالية | قوة معتدلة؛ جيدة لغير الحاملة. | قوة الشد العالية وقوة القص |
| المشاركة الحرارية | لا حاجة للحرارة | يتطلب حرارة عالية للذوبان | بدون حرارة، يتم معالجتها بالوقت أو الضغط أو الأشعة فوق البنفسجية | لا حاجة للحرارة |
| عملية التثبيت | أدخل البرشام، واستخدم مسدس البرشام/عمود التثبيت لتشكيل الرأس | محاذاة المواد وحواف اللحام بالحرارة العالية | ضع المادة اللاصقة واضغط على الأسطح معًا وعالجها | أدخل البرغي وأحكم ربطه بمفتاح ربط أو أدوات أخرى |
| عملية الإزالة | احفر أو اقطع البرشام لإزالته | يتطلب القطع أو الطحن | مذيب أو حراري لإضعاف الرابطة، التقشير | مفكوكة باستخدام أدوات (مفتاح ربط، سقاطة، إلخ) |
| متطلبات التفتيش | اختبار بصري أو فوق صوتي أو اختبار القص | الفحص البصري والفحص غير البصري (بالموجات فوق الصوتية والأشعة) | اختبار الشد البصري وأحياناً اختبار الشد | الفحص البصري واختبار عزم الدوران |
| المزايا | متانة عالية، بدون تشويه حراري | مفصل قوي جداً ومتصل | مناسبة لمجموعة متنوعة من المواد، رابطة مرنة | سهل التركيب والإزالة، ويسمح بالتفكيك |
| العيوب | تستغرق وقتاً طويلاً وتتطلب محاذاة دقيقة | احتمال حدوث تشويه حراري، لا رجعة فيه | حساس للبيئة (على سبيل المثال، الرطوبة) | معرضة للارتخاء تحت الاهتزاز، وتحتاج إلى إعادة الشد |
مقارنة تكلفة التثبيت، واللحام، والربط اللاصق، والربط اللاصق، والتثبيت بالمسامير
| طريقة الانضمام | التكلفة التقريبية للمفصل الواحد |
| برشاقة | $0.10 - $1.00 |
| اللحام | $0.50 - $5.00 |
| الترابط اللاصق | $0.25 - $2.00 |
| التثبيت | $0.20 - $1.50 |
يعرض هذا الرسم البياني الخطي تذبذب أسعار طرق التثبيت باللحام واللحام والربط اللاصق والتثبيت بالبراغي على مقياس من 1 إلى 10. التثبيت باللحام هو أكثر الطرق تكلفة. فهي تتضمن إعدادات محددة ونفقات الأدوات وتكاليف العمالة. في المقابل، يُعد التثبيت بالمسامير خيارًا اقتصاديًا لجميع أنواع القطاعات. تشير أسعار التثبيت بالبراشيم والربط باللاصق إلى تكاليف معتدلة تقع بينهما.
تقنيات التثبيت المبتكرة
التطورات في تقنيات التثبيت
أنظمة التثبيت الآلي والروبوتية
تم تحسين تقنيات التثبيت بالبرشام من خلال إدخال الأذرع الآلية وماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي (CNC). توفر هذه الأدوات وضعًا دقيقًا ودقيقًا مع ضغط ثابت على كل برشام مشوه.
حاسبات البرشام
تسهل حاسبات البرشام ربط الأجزاء المختلفة. تراعي أدوات القياس هذه الحجم الدقيق أو مواد البناء أو قيم المساحة. بالإضافة إلى ذلك، فهي تعمل على تبسيط ضغوط الحمل الدقيقة وسماكات وقوة المسامير. تتيح حاسبة البرشام خيارات محسّنة للمتانة والسلامة.
التأثير على الكفاءة والجودة:
تجلب التطورات في عمليات التصنيع والتثبيت عوامل ضمان الجودة. فهي تقلل من وقت التشغيل وتنتج قطعًا كبيرة الجودة. يمنع استخدام الذراع الروبوتية والآلات الحاسبة مشاكل إجهاد المعادن ويتيح الإنتاج السريع بدقة.
الخلاصة:
المسامير هي أعظم أدوات التثبيت التي ليست أغلى من اللحام. فهي توفر وصلات متينة مع تشطيبات كافية. يمكن صنع هذه المسامير من مواد مختلفة مثل الفولاذ أو الألومنيوم أو النحاس. إلى جانب ذلك، المسامير من أنواع متعددة، مع استخدامها المحدد للتطبيقات. يمكّنك اتباع الخطوات الأساسية لتقنية التثبيت بالبرشام وتكييف الأنظمة الحديثة من تحقيق الناتج المطلوب.