مهره واشرنما یا مهره فلنجی، مهره‌ای است که یقه‌ای پهن زیر بدنه‌ی شش‌گوشش دارد. این یقه همان کاری را می‌کند که واشر تخت می‌کرد — پخش بار — ولی به‌صورت یکپارچه با مهره.
مهره واشرنما یا مهره فلنجی مهره ای که قسمت زیرین آن واشر چسبیده، مهره واشردار نام دارد. شیارهای نقش بسته روی قسمت واشر این مهره باعث می‌شود که مهره پس از قرارگرفتن در اتصال و محکم شدن حتی در اثر لغزش، به سادگی باز یا شل نشود و بدین ترتیب اتصال با کیفیتی را تضمین می‌کند. این مهره در صنایع زیادی از قبیل خودرو‌سازی، برخی وسایل منزل نظیر لوستر و... نیز مصرف زیاد دارد.
مهره واشرنما یا مهره فلنجی با ایجاد یک اتصال به مراتب محکمتر از مهره ساده باعث بالابردن ضریب امنیت در کل مجموعه می‌شود. از مهره‌های فلنجی واشردار استنلس استیل در مکانهای مرطوب استفاده می‌شود. استنلس استیل بسیار مقاوم در برابر زنگ زدگی است.
مزیت و تله
مزیت روشن است: یک قطعه کمتر در انبار، یک قطعه کمتر در مونتاژ، و یک قطعه کمتر که سر کار گم شود. در تولید انبوه این صرفه‌جویی معنادار است.
فلنج صاف یا دندانه‌دار؟
- صاف: سطح تکیه‌گاه صیقلی؛ وقتی نمی‌خواهید سطح قطعه خط بیفتد.
- دندانه‌دار: شیارهای ریز که در قطعه می‌نشینند و مقاومت مختصری در برابر باز شدن ایجاد می‌کنند — ولی سطح را خش می‌اندازند و روی سطوح رنگ‌شده یا نرم مناسب نیستند.
برای ارتعاش واقعی، دندانه کافی نیست؛ سراغ نسخه‌ی قفلی بروید: DIN 6926 نایلونی یا DIN 6927 تمام‌فلزی.
کِی مهره فلنجی و کِی مهره + واشر؟
- مهره فلنجی: تولید انبوه، سرعت مونتاژ، اتصال ورق.
- مهره + واشر جدا: وقتی به قطر خارجی بزرگ‌تری نیاز دارید (قطعه نرم یا سوراخ گشاد)، یا وقتی واشر سخت لازم است.
در اتصال ساختاری پیش‌تنیده، مهره فلنجی کاربرد ندارد؛ آنجا مهره سنگین و واشر سخت مخصوص لازم است.
«واشرنما» و «فلنج‌دار» دو چیز متفاوت‌اند
در بازار این دو نام برای یک مهره به کار می‌روند، اما در استانداردها دو شکل متفاوت‌اند:
- مهره‌ی واشرنما (Washer Face): مهره‌ی شش‌گوش معمولی که زیرش یک حلقه‌ی نازک و صاف تراشیده یا فورج شده است، با قطری تقریباً برابر آچارخور. این حلقه سطح نشیمن صاف و تمیزی می‌سازد و گوشه‌های شش‌گوش را از سطح دور نگه می‌دارد، اما سطح تماس را زیاد نمی‌کند. بسیاری از مهره‌های اینچی و مهره‌های سنگین این شکل را دارند.
- مهره‌ی فلنج‌دار (Flange Nut): مهره‌ای با فلنج پهن که قطرش از گوشه‌به‌گوشه‌ی شش‌گوش بیشتر است — مثل DIN 6923. این همان مهره‌ای است که متن بالا توصیف کرده و جای واشر را می‌گیرد.
اگر نقشه «Washer Face» می‌خواهد، مهره‌ی فلنج‌دار جایگزین آن است (و بیشتر هم می‌دهد)، اما عکس آن درست نیست.
مقایسه با مهره و واشر جداگانه
| سایز | آچارخور DIN 6923 | آچارخور DIN 934 | ارتفاع DIN 6923 | ارتفاع DIN 934 | قطر فلنج DIN 6923 | قطر واشر DIN 125 | قطر واشر بزرگ DIN 9021 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M5 | 8 | 8 | 5 | 4 | 11.8 | 10 | 15 |
| M6 | 10 | 10 | 6 | 5 | 14.2 | 12 | 18 |
| M8 | 13 | 13 | 8 | 6.5 | 17.9 | 16 | 24 |
| M10 | 15 | 17 | 10 | 8 | 21.8 | 20 | 30 |
| M12 | 18 | 19 | 12 | 10 | 26 | 24 | 37 |
| M14 | 21 | 22 | 14 | 11 | 29.9 | 28 | 44 |
| M16 | 24 | 24 | 16 | 13 | 34.5 | 30 | 50 |
| M20 | 30 | 30 | 20 | 16 | 42.8 | 37 | 60 |
همه‌ی اعداد بر حسب میلی‌متر و از کاتالوگ‌های تأییدشده‌ی تی‌تی‌بولت خوانده شده‌اند. خط تیره یعنی آن سایز در آن استاندارد تعریف نشده است. اعداد پررنگ سایزهایی‌اند که آچارخور دو مهره فرق دارد.
سه نکته از جدول: آچارخور DIN 6923 در M10، M12، M14 با DIN 934 فرق دارد — همان تله‌ای که بخش «مزیت و تله» بالا گفته. ارتفاع مهره‌ی فلنج‌دار در همه‌ی 8 سایز مشترک بیشتر است. و قطر فلنج در همه‌ی 8 سایز مشترک کمی بیشتر از واشر معمولی DIN 125 و بسیار کمتر از واشر بزرگ DIN 9021 است — مثلاً در M10، 21.8 در برابر 20 و 30 میلی‌متر. یعنی فلنج جای یک واشر معمولی را می‌گیرد، نه یک واشر بزرگ. برای قطعه‌ی نرم یا سوراخ گشاد که واشر بزرگ لازم دارد، مهره‌ی فلنج‌دار کافی نیست.
جانشین‌های اروپایی و ISO
DIN 6923 جای خود را به EN 1661 داده است و معادل ISO آن ISO 4161 است. در کاتالوگ ما DIN 6923 در کلاس‌های ۸ و ۱۰ و استنلس A2-70 و A4-70 تعریف شده است. مهره‌ی فلنج‌دار کلاس ۸ برای پیچ ۸٫۸ و کلاس ۱۰ برای پیچ ۱۰٫۹ به کار می‌رود؛ همان قاعده‌ای که برای مهره‌های معمولی هست.
یک اصلاح: دندانه‌ها قفل نمی‌کنند، فقط کمک می‌کنند
متن بالا می‌گوید شیارهای زیر فلنج باعث می‌شوند مهره «حتی در اثر لغزش» شل نشود. بخش «فلنج صاف یا دندانه‌دار؟» پایین‌تر دقیق‌تر است: دندانه‌ها فقط مقاومت مختصری در برابر چرخش معکوس ایجاد می‌کنند. زیر لرزش عرضی شدید — عامل اصلی شل شدن — پیش‌تنیدگی کافی و در صورت لزوم مهره‌ی قفلی DIN 6926 یا DIN 6927 لازم است. دندانه‌ها همچنین پوشش سطح را از بین می‌برند و روی سطح سخت‌تر از خودشان اثری ندارند.
پیچ فلنج‌دار همراه
مهره‌ی فلنج‌دار اغلب با پیچ فلنج‌دار به کار می‌رود. یک نکته‌ی مهم در این ترکیب: در کاتالوگ ما آچارخور پیچ فلنج‌دار DIN 6921 در چند سایز با مهره‌ی DIN 6923 فرق دارد، در حالی که پیچ ISO 4162 با آن هم‌آچار است. جزئیات در پیچ‌های فلنج‌دار آمده است. مرور خانواده‌ی مهره‌های فلنج‌دار در مهره‌های فلنج‌دار DIN آمده است.
فلنج روی سوراخ شیاردار
مهره‌ی فلنج‌دار در ورق‌کاری و شاسی زیاد روی سوراخ‌های شیاردار (برای تنظیم) بسته می‌شود. پیش از استفاده، پهنای شیار را با قطر فلنج مقایسه کنید: فلنج باید در هر دو طرف شیار سطح نشیمن کافی داشته باشد. اگر شیار پهن است و فلنج فقط لبه‌ها را می‌گیرد، فشار روی دو نوار باریک متمرکز می‌شود و مهره در شیار فرو می‌رود. در این حالت یک واشر بزرگ یا صفحه‌ی زیرین لازم است.
نسخه‌های قفلی: نایلونی و تمام‌فلزی
برای اتصال‌هایی که لرزش دارند، دو نسخه‌ی قفلی مهره‌ی فلنج‌دار وجود دارد. DIN 6926 حلقه‌ی نایلونی دارد که رزوه‌ی پیچ را می‌گیرد؛ نایلون در دمای بالا نرم می‌شود و برای دمای معمولی کار (حدود ۱۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد به پایین) مناسب است، و پس از چند بار باز و بسته کردن اثر قفلی‌اش کم می‌شود. DIN 6927 تمام‌فلزی است و با تغییر شکل عمدی بخش بالایی مهره قفل می‌کند؛ برای محیط گرم، مثل نزدیکی موتور و اگزوز، انتخاب درست است. در هر دو، پیچ باید دست‌کم دو تا سه دنده از مهره بیرون بزند تا بخش قفل‌کننده کامل درگیر شود.
پوشش در صنعت خودرو
مهره‌های فلنج‌دار بیشترین مصرف را در خودرو دارند و آنجا پوشش ورقه‌ای روی (Zinc Flake) رایج‌ترین انتخاب است: بدون خطر تردی هیدروژنی برای مهره‌های کلاس ۱۰، مقاومت خوب در آزمون مه نمکی، و ضریب اصطکاک کنترل‌شده که رابطه‌ی گشتاور و پیش‌تنیدگی را قابل پیش‌بینی می‌کند. مقایسه‌ی پوشش‌ها در پوشش‌های سطح پیچ و مهره آمده است.
چه وقت مهره‌ی فلنج‌دار انتخاب درستی نیست
- اتصال سازه‌ای پیش‌تنیده: آنجا مهره‌ی سنگین و واشر سخت همان سیستم لازم است؛ فلنج جای واشر سخت را نمی‌گیرد.
- قطعه‌ی نرم یا سوراخ گشاد: فلنج تقریباً اندازه‌ی واشر معمولی است و واشر بزرگ لازم است.
- سطح شیب‌دار: فلنج صاف روی سطح شیب‌دار فقط لبه‌اش می‌نشیند؛ واشر گوه‌ای لازم است.
- تعمیر ماشینی که با مهره و واشر طراحی شده: آچارخور متفاوت مهره‌ی فلنج‌دار ممکن است با ابزار نگهداری نخواند.
در بقیه‌ی موارد — به‌خصوص مونتاژ انبوه ورق و شاسی — مهره‌ی فلنج‌دار با حذف یک قطعه، زمان مونتاژ و احتمال جا افتادن واشر را کم می‌کند. برای سفارش، استاندارد (DIN 6923، EN 1661 یا ISO 4161)، کلاس، نوع فلنج (صاف یا دندانه‌دار) و پوشش را مشخص کنید.
سوالات متداول
مهره واشرنما چیست؟
مهره‌ای با یقه پهن زیر بدنه که کار واشر را انجام می‌دهد.
آچار مهره فلنجی M10 چند است؟
۱۵ میلی‌متر، در حالی که مهره معمولی M10 آچار ۱۷ دارد.
آیا زیرش واشر لازم است؟
خیر، فلنج خودش کار واشر را می‌کند.
آیا جلوی باز شدن را می‌گیرد؟
نسخه ساده خیر؛ برای ارتعاش باید از نسخه قفلی استفاده کرد.
مهره‌ی واشرنما با مهره‌ی فلنج‌دار یکی است؟
در بازار بله، اما در استاندارد نه: واشرنما یک حلقه‌ی نازک هم‌اندازه‌ی آچارخور زیر مهره دارد و فلنج‌دار یک فلنج پهن‌تر از گوشه‌های شش‌گوش.
آیا فلنج جای واشر بزرگ را می‌گیرد؟
نه. قطر فلنج DIN 6923 تقریباً هم‌اندازه‌ی واشر معمولی DIN 125 است. برای قطعه‌ی نرم یا سوراخ گشاد، مهره با واشر بزرگ لازم است.
جانشین DIN 6923 چیست؟
EN 1661؛ معادل ISO آن ISO 4161 است.
مهره‌ی فلنج‌دار نایلونی تا چه دمایی کار می‌کند؟
نایلون در دمای بالا نرم می‌شود؛ برای دمای کار حدود ۱۲۰ درجه به پایین مناسب است. برای محیط گرم نسخه‌ی تمام‌فلزی DIN 6927 را انتخاب کنید.
روی سوراخ شیاردار مهره‌ی فلنج‌دار کافی است؟
فقط اگر فلنج در هر دو طرف شیار سطح نشیمن کافی داشته باشد؛ وگرنه واشر بزرگ یا صفحه‌ی زیرین لازم است.
آیا مهره‌ی فلنج‌دار برای اسکلت فلزی مناسب است؟
نه. اتصالات سازه‌ای پیش‌تنیده مهره‌ی سنگین و واشر سخت همان سیستم را می‌خواهند.
کلاس مهره‌ی فلنج‌دار را چطور انتخاب کنم؟
مثل مهره‌ی معمولی: کلاس ۸ برای پیچ ۸٫۸ و کلاس ۱۰ برای پیچ ۱۰٫۹. در کاتالوگ ما DIN 6923 در کلاس‌های ۸ و ۱۰ و استنلس A2-70 و A4-70 تعریف شده است.