واشر استیل بهتر است یا فولادی؟ راهنمای انتخاب جنس واشر فلزی

واشر استیل و فولادی دو نوع واشر فلزی بسیار پرکاربرد در صنعت است که هر یک کاربرد و ویژگی های متفاوتی دارند. از مهم ترین تفاوت های این دو نوع واشر می توان به میزان استحکام کششی و مقاومت در برابر مواد خورنده و عوامل محیطی اشاره کرد. به همین دلیل باید قبل از خرید واشر ابتدا ویژگی ها و رفتار هر جنس را در برابر شرایط مختلف محیطی بررسی کرد. در ادامه واشر فولادی و استیل را به طور کامل با هم مقایسه می کنیم و سپس به این سوال که واشر استیل بهتره یا فولادی پاسخ می دهیم.

واشر فولادی؛ استحکام بالا در محیط های خورنده

واشر فولادی، حلقه ‌ای فلزی است که از فولاد کربنی ساخته می شود و بر اساس میزان کربن موجود در فولاد، می ‌توانند در گریدهای مختلف با استحکام‌ های گوناگون تولید شوند. این نوع از واشر مزایایی و معایبی دارد که مهم ترین آنها عبارتند از:

مزایای واشر فولادی

به دلایل زیر واشرهای فولادی در صنعت کاربرد گسترده ای دارند:

استحکام و سختی بسیار بالا

بزرگترین مزیت فولاد کربنی، مقاومت کششی و سختی بالای آن است. این واشرها می ‌توانند بارهای محوری و فشارهای بسیار سنگین ناشی از سفت کردن پیچ و مهره‌ ها را تحمل کنند، بدون اینکه خودشان تغییر شکل دهند یا له شوند. به همین دلیل در سازه ‌های بزرگ، ماشین‌ آلات سنگین و اتصالات ساختمانی بسیار پرکاربردند.

قیمت مقرون به صرفه

فولاد کربنی در مقایسه با استنلس استیل (فولاد ضد زنگ)، ماده ‌ای ارزان‌ و در دسترس ‌تر است. این موضوع باعث می ‌شود در پروژه ‌های بزرگ با حجم مصرف بالا، استفاده از واشرهای فولادی از نظر اقتصادی توجیه ‌پذیر باشد.

قابلیت سخت ‌کاری و آبکاری

فولاد کربنی به راحتی قابلیت عملیات حرارتی را دارد که باعث افزایش چشمگیر مقاومت آن می ‌شود. همچنین می ‌توان آن را با پوشش ‌های محافظی مانند گالوانیزه پوشاند تا مقاومت آن در برابر خوردگی تا حد زیادی بهبود یابد.

تنوع در انواع

انواع مختلف واشرها مانند واشر تخت، واشر فنری جهت قفل کردن اتصال و واشر خورشیدی در جنس فولاد به وفور تولید می ‌شوند که پاسخگوی نیازهای گوناگون صنعتی هستند.

معایب واشر فولادی

علیرغم مزایای زیاد، واشرهای فولادی محدودیت ‌های مهمی دارند که باید در انتخاب مدنظر قرار گیرند:

عدم مقاومت در برابر زنگ ‌زدگی

فولاد کربنی به دلیل داشتن آهن و عدم وجود کروم کافی، به شدت مستعد زنگ ‌زدگی است. اگر واشر فولادی در معرض رطوبت، آب یا مواد شیمیایی قرار گیرد، به سرعت دچار خوردگی می ‌شود. برای جلوگیری از این مشکل، اغلب واشرهای فولادی را با روکش‌ هایی مانند گالوانیزه سرد یا گرم، یا روکش کادمیوم پوشش می ‌دهند، اما این پوشش نیز در نهایت از بین می ‌رود.

خطر خوردگی گالوانیک

هنگامی که واشر فولادی با یک فلز دیگر مانند آلومینیوم یا استیل در یک محیط مرطوب تماس پیدا کند، ممکن است پدیده خوردگی گالوانیک رخ دهد. در این حالت، فولاد به عنوان فلز فعال، سریع ‌تر از حد معمول خورده می ‌شود تا از فلز دیگر محافظت کند.

وزن بالا

در کاربردهایی که وزن نهایی سازه اهمیت زیادی دارد مانند صنایع هوافضا یا برخی بخش ‌های خودروسازی، وزن بالای فولاد کربنی در مقایسه با مواد سبک ‌تر مانند آلومینیوم یا پلاستیک می ‌تواند یک ایراد محسوب شود.

واشر استیل؛ مقاومت بالا در برابر خوردگی

واشر استیل یا فولاد ضد زنگ ، نوعی واشر فلزی است که برای محیط و کاربردهایی با حساسیت بالا طراحی شده است. در متریال اصلی این واشر، از آلیاژی از آهن، کربن و حداقل ۱۰.۵ درصد کروم استفاده می شود. این درصد کروم، یک لایه اکسید کروم بسیار نازک و نامرئی روی سطح واشر ایجاد می ‌کند که به آن لایه غیرفعال می‌ گویند. این لایه نقش یک سپر محافظتی را ایفا کرده و از تماس آهن با اکسیژن و رطوبت جلوگیری می ‌کند، در نتیجه مانع از زنگ ‌زدگی یا خوردگی می ‌شود.

مزایای واشر استیل (فولاد ضد زنگ)

واشرهای استیل به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی خاص، در محیط‌ های حساس چند مزیت مهم دارند:

مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ ‌زدگی

مهم ‌ترین مزیت واشر استیل، مقاومت بالای آن در برابر آب، رطوبت، مواد شیمیایی، اسیدهای ضعیف و محیط ‌های خورنده است. به همین دلیل، انتخاب اول برای صنایع دریایی، تجهیزات غذایی، دارویی و شیمیایی هستند. گرید ۳۱۶ به دلیل داشتن مولیبدن، در برابر یون ‌های کلرید مانند آب دریا یا استخر مقاوم ‌تر از گرید ۳۰۴ است.

عدم نیاز به پوشش محافظ

برخلاف واشرهای فولادی که برای محافظت باید گالوانیزه شوند، واشر استیل مقاوم است و نیازی به هیچ‌ گونه پوشش یا آبکاری خارجی ندارد. این مزیت، هزینه‌ های نگهداری را کاهش می ‌دهد.

زیبایی و نگهداری آسان

واشرهای استیل ظاهری براق و تمیز دارند که در تجهیزات آشپزخانه، نماهای ساختمانی و کاربردهای تزئینی اهمیت پیدا می‌ کند. همچنین تمیز کردن و نگهداری آن‌ ها آسان است.

کاهش خطر خوردگی گالوانیک

اگر در اتصال خود از پیچ و مهره استیل استفاده می ‌کنید، استفاده از واشر استیل ضروری است. استفاده از فلزات یکسان از بروز پدیده خوردگی گالوانیک جلوگیری می ‌کند و عمر اتصال را به حداکثر می ‌رساند.

معایب واشر استیل

در کنار تمام مزایا، واشر استیل محدودیت ‌هایی دارد که در شرایط خاص، استفاده از فولاد معمولی را منطقی ‌تر می‌ کند و عبارتند از:

قیمت بالا

به دلیل وجود عناصر گران ‌قیمتی مانند کروم و نیکل در ترکیب آلیاژ، قیمت واشرهای استیل به طور قابل ملاحظه ‌ای بالاتر از واشرهای فولادی کربنی است. این موضوع در پروژه‌ های بزرگ، هزینه کلی را افزایش می‌ دهد.

استحکام کششی کمتر

در حالت معمول و بدون سخت ‌کاری، گریدهای رایج استیل مانند ۳۰۴ نسبت به فولاد کربنی سخت ‌کاری شده، استحکام کششی و سختی کمتری دارند. این بدان معناست که در کاربردهایی که فشار فوق ‌العاده بالایی به واشر وارد می‌ شود، ممکن است واشر فولادی سخت شده، گزینه بهتری باشد.

خطر گیرپاژ در رزوه

در اتصالاتی که از پیچ و مهره استیل استفاده می ‌شود، به دلیل ماهیت مواد، هنگام سفت شدن، احتمال اصطکاک و چسبندگی سطوح یا گیرپاژ در رزوه وجود دارد. اگرچه این مشکل بیشتر در پیچ و مهره ‌ها رخ می ‌دهد، اما در واشر نیز در اتصالات با سفت شدن زیاد، این ریسک وجود دارد. استفاده از روان‌کننده‌ یا سفت کردن با سرعت پایین می‌ تواند این مشکل را حل کند.

مقایسه واشر استیل و فولادی

ویژگی	واشر فولادی (کربنی)	واشر استنلس استیل (ضد زنگ)
مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی	پایین. مستعد زنگ‌زدگی در محیط‌های مرطوب. (نیاز به آبکاری دارد)	بسیار بالا. مقاومت ذاتی به دلیل لایه کروم اکسید (لایه غیرفعال).
استحکام مکانیکی و سختی	بالا. معمولاً دارای استحکام کششی و سختی بالاتری است (به خصوص در گریدهای سخت‌کاری شده).	متوسط تا بالا. در گریدهای رایج (۳۰۴) استحکام کمتری نسبت به فولاد سخت‌شده دارد، اما برای اکثر کاربردها کافی است.
هزینه (قیمت تمام‌شده)	پایین‌تر و اقتصادی‌تر. به دلیل ارزان‌تر بودن ماده اولیه.	بالاتر. به دلیل وجود عناصر آلیاژی گران‌قیمت (کروم و نیکل).
قابلیت آبکاری و پوشش‌دهی	ضروری و رایج. معمولاً گالوانیزه سرد یا گرم می‌شوند.	غیرضروری. به طور معمول نیاز به پوشش یا آبکاری خارجی ندارد.
خطر خوردگی گالوانیک	بالا. در تماس با فلزاتی مثل آلومینیوم یا مس، خود واشر سریع‌تر خورده می‌شود.	پایین. در صورت استفاده با پیچ و مهره استیل، خطر کمتر است.
خاصیت مغناطیسی	دارد. (مگنتیک است)	ندارد یا بسیار کم است. (گریدهای آستنیتی مانند ۳۰۴ و ۳۱۶ نگیر هستند.)
کاربردهای اصلی	محیط‌های خشک، سازه‌های با بارگذاری سنگین، صنعت ساختمان، ماشین‌آلات.	محیط‌های مرطوب، دریایی، شیمیایی، غذایی و دارویی (جایی که بهداشت و ضدزنگ بودن اهمیت دارد).

نتیجه گیری

براساس آنچه در متن اشاره شد، اگر اولویت شما استحکام و قیمت پایین در یک محیط خشک است، فولاد کربنی آبکاری‌ شده را انتخاب کنید. اگر اولویت ماندگاری و مقاومت در برابر زنگ ‌زدگی در محیط‌ های مرطوب یا شیمیایی است، واشر استنلس استیل گرید ۳۱۶ را انتخاب کنید.

نوین صنعت پارس تولیدکننده واشر استیل و فولادی در انواع و ابعاد و سایزهای متنوع براساس استانداردهای بین المللی است و محصولات خود را با گارانتی و ضمانت عرضه می کند. جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان قبل از خرید واشر فلزی می توانید با شماره 09122715605 تماس بگیرید و یا نام نوین صنعت پارس را در اینترنت جستجو کنید.