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फास्टनर मानक: प्रकार, ग्रेड और अनुप्रयोग
फास्टनर, जो हमारे इंजीनियरिंग जगत को आपस में जोड़े रखने वाले मूलभूत हार्डवेयर घटक हैं, मानकीकृत प्रकारों, ग्रेडों और सामग्रियों की एक विशाल विविधता में उपलब्ध हैं। मजबूती, सुरक्षा, जंग प्रतिरोध और लागत-प्रभावशीलता के लिए सही फास्टनर का चयन करने के लिए इन वर्गीकरणों को समझना अत्यंत महत्वपूर्ण है। प्रमुख श्रेणियों का संक्षिप्त विवरण इस प्रकार है:
- पेचदार फास्टनर्स (बोल्टपेंच, स्टड)
- हेक्स हेड बोल्ट/स्क्रू (आईएसओ 4014/4017, एएसएमई बी18.2.1, डीआईएन 931/933):
ग्रेड/श्रेणियाँ: मीट्रिक (आईएसओ 898-1): 4.6, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9। इंपीरियल (एसएई जे429 / एएसटीएम ए307, ए325, ए490): ग्रेड 2, 5, 8, ए325 (संरचनात्मक), ए490 (संरचनात्मक उच्च-शक्ति)।
मुख्य विशेषताएं: बाहरी हेक्स ड्राइव, नट या टैप किए गए छेदों के साथ उपयोग किया जाता है। पूर्ण या आंशिक थ्रेड।
अनुप्रयोग: सामान्य असेंबली (मशीनरी, फ्रेम), संरचनात्मक इस्पात कनेक्शन (भवन, पुल - ए325/ए490ऑटोमोटिव चेसिस, उच्च तनाव वाले अनुप्रयोग (8.8+/ग्रेड 5+)। हेक्सागोनल हेड उच्च टॉर्क क्षमता प्रदान करता है।
- सॉकेट हेड कैप स्क्रू (एसएचसीएस) (आईएसओ 4762, एएसएमई बी18.3, डीआईएन 912)
ग्रेड/श्रेणियाँ: मीट्रिक: मुख्य रूप से 12.9, साथ ही 8.8, 10.9। इंपीरियल: मिश्र धातु इस्पात (उच्च शक्ति)।
मुख्य विशेषताएं: आंतरिक हेक्स (एलन) ड्राइव। समतल बेयरिंग सतह वाला बेलनाकार हेड। आकार के अनुपात में उच्च शक्ति।
अनुप्रयोग: मशीन टूल्स, सटीक उपकरण, एयरोस्पेस, सीमित स्थानों में उच्च क्लैम्प बल की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग, फ्लश या लो-प्रोफाइल हेड की आवश्यकता वाले असेंबली। उच्च मजबूती और साफ-सुथरे लुक की आवश्यकता वाले स्थानों में आम।
- सॉकेट बटन हेड स्क्रू (आईएसओ 7380, एएसएमई बी18.3, डीआईएन 7380):
ग्रेड/कक्षाएं: एसएचसीएस के समान (8.8, 10.9, 12.9)।
मुख्य विशेषताएं: आंतरिक हेक्स ड्राइव, कम प्रोफ़ाइल वाला गुंबदनुमा ("बटन") हेड।
अनुप्रयोग: ऐसे अनुप्रयोग जिनमें बहुत कम प्रोफ़ाइल वाले, गोल आकार के हेड की आवश्यकता होती है (फिक्स्चर, जिग्स, इलेक्ट्रॉनिक्स, फर्नीचर जैसे उपभोक्ता उत्पाद), जहाँ सौंदर्य या क्लीयरेंस महत्वपूर्ण होते हैं।
- सेट स्क्रू (आईएसओ 4026-4036, एएसएमई बी18.3, डीआईएन 916/913):
ग्रेड/श्रेणियाँ: मीट्रिक: 8.8, 10.9, 12.9, 45H (कठोर)। इंपीरियल: कठोर।
मुख्य विशेषताएं: हेडलेस, विभिन्न प्रकार के पॉइंट (कप, फ्लैट, कोन, डॉग)। इंटरनल ड्राइव (हेक्स, टॉर्क्स, स्लॉटेड)।
उपयोग: शाफ्ट पर पुर्जों (गियर, पुली, कॉलर) को सुरक्षित करना, सापेक्षिक घूर्णन या अक्षीय गति को रोकना। अक्सर ड्रिल किए गए डिटेंट (सपाट बिंदु) के साथ या सीधे शाफ्ट के विरुद्ध (कप बिंदु) उपयोग किया जाता है।
- मशीन स्क्रू (आईएसओ 1580, एएसएमई बी18.6.3, डीआईएन 84/85):
श्रेणी/वर्ग: हेक्स बोल्ट/एसएचसीएस की तुलना में कम मजबूती। मीट्रिक: 4.8, 5.8। इंपीरियल: विभिन्न (अक्सर ग्रेड 2 के बराबर)।
मुख्य विशेषताएं: बोल्ट की तुलना में छोटा व्यास, महीन धागे। पैन हेड, फ्लैट हेड, राउंड हेड, ट्रस हेड। स्क्रूड्राइवर (स्लॉटेड, फिलिप्स, पोज़िड्रिव, टॉर्क्स) या हेक्स सॉकेट द्वारा संचालित।
उपयोग: पैनल, कवर, लाइट फिक्स्चर, विद्युत उपकरण, घरेलू उपकरण आदि को सुरक्षित करना, पतली सामग्रियों को छेदों या नटों से जोड़ना। इलेक्ट्रॉनिक्स और लाइट असेंबली में आम तौर पर उपयोग किया जाता है।
- सेल्फ-टैपिंग स्क्रू (आईएसओ 1478/1481, डीआईएन 7504/7981):
प्रकार: थ्रेड बनाने वाले (प्लास्टिक, नरम धातु), थ्रेड काटने वाले (धातु, लकड़ी), सेल्फ-ड्रिलिंग (ड्रिल पॉइंट के साथ - टेक स्क्रू)।
मुख्य विशेषताएं: यह सब्सट्रेट सामग्री में स्वयं ही मिलान धागा बनाता है। विभिन्न प्रकार के हेड/ड्राइव उपलब्ध हैं।
उपयोग: शीट मेटल, प्लास्टिक, लकड़ी, कंपोजिट पैनल (निर्माण, एचवीएसी, ऑटोमोटिव ट्रिम, इलेक्ट्रॉनिक्स एनक्लोजर) को जोड़ने के लिए। सेल्फ-ड्रिलिंग प्रकार स्टील में पहले से ड्रिलिंग की आवश्यकता को समाप्त कर देते हैं।
- निपल्स (आईएसओ 4016, एएसएमई बी16.5/बी16.47, डीआईएन 975/976):
ग्रेड/श्रेणियाँ: मिलान बोल्ट/नट की आवश्यकताओं से मेल खाएँ (फ्लैंज के लिए A193 B7 सामान्य है)।
मुख्य विशेषताएं: दोनों सिरों पर या पूरी लंबाई में पिरोया हुआ। बिना सिर वाला भाग।
अनुप्रयोग: फ्लैंज्ड कनेक्शन (पाइपिंग, प्रेशर वेसल), बार-बार अलग करने की आवश्यकता वाले घटक (सिलेंडर हेड), ऐसे माउंटिंग पार्ट्स जहां थ्रू-बोल्ट संभव नहीं है।
- बिना धागे वाले फास्टनर
- पिन:
डॉवेल (आईएसओ 2338/8734, एएसएमई बी18.8.2, डीआईएन 7): परिशुद्ध बेलनाकार या टेपर्ड पिन। इनका उपयोग असेंबली (गियरबॉक्स, फिक्स्चर) में संरेखण और कतरनी भार हस्तांतरण के लिए किया जाता है।
क्लेविस पिन और कॉटर पिन (आईएसओ 2340/1234, एएसएमई बी18.8.1, डीआईएन 11024/94): लिंकेज (कंट्रोल रॉड, हाइड्रोलिक्स) के लिए क्लेविस के साथ उपयोग किया जाता है। कॉटर पिन कैसल नट या क्लेविस पिन को सुरक्षित करते हैं।
रोल पिन / स्प्रिंग पिन (आईएसओ 8752, डीआईएन 1481): प्रत्यास्थ विरूपण रेडियल दबाव प्रदान करता है। शाफ्ट/हब की स्थिति निर्धारण, कतरनी स्थानांतरण और हिंज पिन के लिए उपयोग किया जाता है।
- रिटेनिंग रिंग्स / सर्क्लिप्स (आईएसओ 8750-8753, डीआईएन 471/472, एएसएमई बी18.27):
प्रकार: बाह्य (शाफ़्ट ग्रूव), आंतरिक (बोर ग्रूव)। अक्षीय प्रतिधारण।
उपयोग: शाफ्ट या हाउसिंग में बियरिंग, गियर और पुली को सुरक्षित करना। कम लागत वाला, कम जगह घेरने वाला अक्षीय प्रतिधारण उपकरण।
- रिवेट्स:
ठोस रिवेट्स (ASME B18.1.1, DIN 660/124): स्थायी, अपसेटिंग (हथौड़ा/बकलिंग) द्वारा स्थापित। उच्च शक्ति/विश्वसनीयता।
ब्लाइंड रिवेट्स (पॉप रिवेट्स) (आईएसओ 15977-15984, डीआईएन 7337): एक तरफ से स्थापित। मैंड्रेल के साथ ट्यूबलर बॉडी।
अनुप्रयोग: ठोस: एयरोस्पेस संरचनाएं (महत्वपूर्ण जोड़), बॉयलर। अदृश्य: शीट मेटल असेंबली (इलेक्ट्रॉनिक्स, उपकरण, डक्टिंग, वाहन), ऐसे अनुप्रयोग जहां केवल एक तरफ से ही पहुंचा जा सकता है।
III: मेवे
- हेक्स नट (आईएसओ 4032/4034, एएसएमई बी18.2.2, डीआईएन 934):
ग्रेड/वर्ग: बोल्ट ग्रेड से मेल खाना चाहिए (उदाहरण के लिए, 8.8 बोल्ट के लिए 8 नट - ISO 898-2, ASME/SAE J995 ग्रेड 2H, 5, 8)।
उपयोग: हेक्स बोल्ट/स्क्रू के साथ सामान्य उपयोग। पूर्ण ऊंचाई (आईएसओ 4032) या कम ऊंचाई (आईएसओ 4034)।
- लॉकनट:
नायलॉन इंसर्ट लॉकनट (आईएसओ 7040/7042, डीआईएन 985/982): नायलॉन इंसर्ट से उत्पन्न प्रबल टॉर्क। कंपन प्रतिरोधक।
ऑल-मेटल लॉकनट (आईएसओ 7043, डीआईएन 980/6927): विकृत थ्रेड या ऊपर/नीचे की विशेषताएं (फ्लेंज, सेरेशन)। नायलॉन की तुलना में उच्च तापमान क्षमता।
अनुप्रयोग: कंपन के अधीन महत्वपूर्ण जोड़ (इंजन, मशीनरी, परिवहन)।
- फ्लेंज नट (आईएसओ 4161, डीआईएन 6923):
मुख्य विशेषताएं: एकीकृत वॉशर जैसी फ्लेंज भार को वितरित करती है, और खांचे अक्सर ढीले होने से रोकते हैं।
अनुप्रयोग: ऑटोमोटिव, शीट मेटल असेंबली, जहां अलग वॉशर के बिना लोड वितरण या कंपन प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
- वाशर
- मंज़िल ढोनेवालाएस (आईएसओ 7089/7090, एएसएमई बी18.22.1, डीआईएन 125):
प्रकार: स्टैंडर्ड, वाइड, एक्स्ट्रा वाइड।
अनुप्रयोग: बोल्ट हेड/नट के नीचे भार का वितरण करना, सतह की सुरक्षा करना, बड़े आकार के छेदों की भरपाई करना।
- स्प्रिंग वॉशर (आईएसओ 10683, डीआईएन 127/128):
प्रकार: हेलिकल स्प्रिंग (सबसे आम), बेलेविले (डिस्क स्प्रिंग)।
उपयोग: तनाव बनाए रखने और ढीला होने से रोकने के लिए अक्षीय स्प्रिंग बल प्रदान करना (हालांकि अन्य लॉकिंग विधियों की तुलना में इसकी प्रभावशीलता पर बहस जारी है)। बेलेविल वॉशर उच्च भार/विक्षेपण को सहन कर सकते हैं।
- लॉक वॉशर:
टूथ लॉक वॉशर (आंतरिक/बाह्य दांत) (आईएसओ 7091, डीआईएन 6797): दांत नट/बोल्ट के सिर और सतह में धंस जाते हैं।
उपयोग: कंपन के कारण घूर्णन/ढीलापन का प्रतिरोध करना (महत्वपूर्ण जोड़ों के लिए लॉकनट की तुलना में कम विश्वसनीय)।
प्रमुख मानक निकाय और चयन संबंधी विचार
आईएसओ: अंतर्राष्ट्रीय मानक (विश्व स्तर पर व्यापक रूप से अपनाए गए)।
ASME/SAE/ASTM: मुख्य रूप से उत्तरी अमेरिकी मानक।
डीआईएन: जर्मन मानक (यूरोप/विश्व स्तर पर अभी भी व्यापक रूप से संदर्भित)।
JIS: जापानी मानक।
चयन कारक:
- भार: तन्यता, अपरूपण, थकान, कंपन? (यह सामग्री/श्रेणी को निर्धारित करता है)।
- पर्यावरण: संक्षारण (स्टेनलेस स्टील - A2/A4, लेपित स्टील, मिश्र धातु), तापमान (मिश्र धातु इस्पात, निकेल मिश्र धातु), रसायन?
- संयोजन/असंयोजन: स्थायी (रिवेट, चिपकने वाले पदार्थ)? बार-बार पहुंच की आवश्यकता? औजारों की पहुंच (ड्राइव का प्रकार)?
- जोड़ी जाने वाली सामग्रियां: धातु, प्लास्टिक, लकड़ी, मिश्रित सामग्री? (इससे धागे का प्रकार और क्लैंपिंग दबाव प्रभावित होता है)।
- स्थान संबंधी सीमाएँ: सिर की ऊँचाई, औजारों के लिए पर्याप्त जगह?
- लागत और उपलब्धता: मानक बनाम विशिष्ट।
असंख्य उद्योगों में सुरक्षित, विश्वसनीय और कुशल डिज़ाइन और असेंबली के लिए फास्टनर मानकों, ग्रेड और उनके इच्छित अनुप्रयोगों को समझना अत्यंत आवश्यक है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए हमेशा विशिष्ट मानक और संबंधित इंजीनियरिंग दिशानिर्देशों का परामर्श लें।