پیچ و مهره یکی از اساسی‌ترین اجزای مهندسی و ساخت‌وساز است، با این حال تولید آنها به یک فرآیند پیشرفته نیاز دارد و چندین مرحله برای ساخت احتیاج خواهد بود. در ادامه خواهید دید که چگونه فولاد خام به ابزارهای فلزی کاملا مشخص و دقیق تبدیل می‌شود.

پیچ و مهره می‌تواند در گستره وسیعی از اندازه‌ها و اشکال مختلف تولید شود، اما فرآیند تولید اولیه به طور کلی یکسان است. در اولین مرحله، سیم فولادی به قطر مورد نظر تولید می‌شود و با سرد کردن و گرما دادن، استحکام و نوع رفتار آن را بهبود می‌بخشند. بعد از ایجاد مقاومت کافی و خواص مورد نظر، این سیم‌های فولادی برای بارگیری آماده می‌شوند. البته برای تولید پیچ و مهره با طرح‌های پیشرفته‌تر، فرآیند تولید می‌تواند مراحل بیشتری داشته باشد.

مراحل تولید پیچ و مهره
معمولا کارخانه‌هایی که پیچ و مهره‌ها را تولید می‌کنند، توانایی تولید محصولات سفارشی را هم دارند. مشتری مشخصات مورد نظر را به کارخانه اعلام می‌کند و واحد تولید، محصول را با استحکام و خواص مورد نیاز مشتری تولید می‌کند. کارخانه‌های تولید کننده اتصال‌دهنده‌ها، خط تولید خود را می‌توانند با توجه به نیاز مشتری تغییر دهند. درجه فولاد در مراحل مختلف تولید، استاندارد سازی می‌شود تا مطابق الزامات ISO 898-1 قرار بگیرد.

ساخت محصولات با روش سرد با میله‌های سیمی فولادی بزرگ آغاز می‌شود که در ابتدا آنها از قرقره‌های بزرگ باز شده و به اندازه‌های مورد نیاز برش داده می‌شوند. با استفاده از تجهیزات ویژه و سرد کردن آن، قطعات سیم به شکل صحیح شکل می‌گیرند. این اساسا جایی است که فولاد در حال شکل گرفتن بوده، در حالی که در دمای مورد نیاز با استفاده از یک سری از دستگاه‌ها و وارد آوردن فشار به شکل مورد نظر نزدیک می‌شود. خود مراحل تجهیز و آماده سازی می‌تواند کاملا پیچیده باشد، که شامل ۲۰۰ قسمت مختلف با دقت کمتر از یک میلیمتر است. با استفاده از این روش می‌توان با سرعتی بالا و در حجمی زیاد، تولید انواع مختلف پیچ و یا مهره را انجام داد.

برای طرح‌های پیچیده که مراحل تولید به تنهایی نمی‌توانند از عهده آن برآیند، ممکن است برخی تغییرات یا دریل کردن اضافی مورد نیاز باشد. چرخش شامل چرخاندن پیچ در سرعت بالا است، در حالی که فولاد برای رسیدن به شکل و طراحی مورد نظر قطع می‌شود. سوراخکاری می‌تواند برای ایجاد شکل مورد نظر از طریق ابزار دیگری انجام شود. در صورت نیاز، ممکن است برخی از پیچ‌ها نیاز به واشر داشته باشند که در این مرحله از فرآیند تولید، به پیچ و مهره اضافه می‌شود.

عملیات حرارتی یک فرآیند استاندارد برای تولید پیچ‌ها است که شامل در معرض قرار دادن پیچ در دماهای شدید به منظور تقویت قدرت و استحکام آن است. معمولا گرما دادن قبل از رزوه کاری بر روی پیچ انجام می‌شود، به خاطر این که در زمان گرم بودن فولاد، برش راحت‌تر انجام می‌شود. می‌توان با گرم کردن و ذوب فولاد، با قالب ریزی، عملیات ساخت پیچ و مهره را انجام داد. بعد از بیرون آمدن پیچ و مهره‌ها از قالب، باید فولادهای اضافه را از اطراف آنها حذف کرد.

از آنجا که عملیات حرارتی خواص فولاد را تغییر می‌دهد و آن را سخت‌تر می‌کند، این عملیات آسان‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است. با این حال، طرز مناسب سرد و گرم کردن فولاد می‌تواند مقاومت آن را بالا ببرد و خواص مورد نظر را ایجاد کند.

برای پیچ‌های طولانی، که طول آنها بیشتر از ۱۰ برابر قطر پیچ است، عملیات حرارتی می‌تواند تاثیر ایجاد فولاد به شکل سیم فولادی اصلی را داشته باشد، بنابراین، اغلب یک فرآیند مناسب باید اعمال شود.

انتخاب سطح رفتار پیچ و مهره توسط نیازمندی‌های مشتری تعیین می‌شود. اغلب، نگرانی عمده برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و مقاومت در برابر خوردگی است. برای محافظت از پیچ و مهره‌ها، معمولا پوششی از جنس فلز روی مورد استفاده قرار می‌گیرد که با استفاده از روش الکترولیت که روشی رایج است، این کار انجام می‌شود و یک لایه از فلز روی بر روی پیچ قرار می‌گیرد.

این فرآیندی است که به موجب آن پیچ و مهره در یک مایع حاوی روی به زیر آب فرو می‌رود و یک جریان الکتریکی اعمال می‌شود تا فلز روی به صورت لایه‌ای نازک بر روی آن تشکیل شود. با این حال، روش الکترولیتی با افزایش خطر کم شدن هیدروژن به وجود می‌آید. گزینه دیگر، پوشش مقاوم به خوردگی زینک آلومینیوم (zinc flakes) است که مقاومت در برابر خوردگی بالاتری را هرچند با قیمت بالاتر ارائه می‌دهد.

هنگامی که مقاومت در برابر خوردگی یک مساله نیست، مانند درون یک موتور و یا یک قسمت از ماشین‌ها که به طور منظم در معرض روغن قرار دارد، گزینه‌های دیگری نیز وجود دارند. هنگامی که تمامی عملیات سطح اعمال شد، پیچ‌های استاندارد معمولا آماده بسته‌بندی هستند. با این حال، طرح‌های پیشرفته‌تر ممکن است به عملیات اضافی نیاز داشته باشند. زمانی که تمامی مراحل انجام شد، پیچ و مهره‌ها آماده خروج از کارخانه می‌شوند. هنگامی که این مراحل تکمیل شدند، تنها کاری که باقی می‌ماند نوعی از کنترل کیفیت قبل از بسته‌بندی و بارگیری است