مهره رزوه‌ای توکار

یک **مهره رزوه‌ای توکار** (Threaded Insert) که با نام‌های دیگری مانند **بوش رزوه‌ای** یا **مهره اینسرت** هم شناخته می‌شود، نوعی بست (Fastener) است که درون یک قطعه قرار می‌گیرد تا یک سوراخ رزوه‌دار به آن اضافه کند. این قطعه می‌تواند برای **ترمیم سوراخ رزوه‌ای خراب‌شده**، ایجاد یک سوراخ رزوه‌ای مقاوم در یک **جنس نرم**، ایجاد رزوه در **جنس‌هایی که ضخامت کافی برای رزوه‌کاری مستقیم ندارند**، قالب‌گیری یا ریخته‌گری رزوه‌ها در قطعه کار (که باعث حذف عملیات ماشین‌کاری می‌شود) یا **تسهیل تغییر استاندارد رزوه‌ها** از اینچی به متریک یا برعکس استفاده شود.

در **چوب‌کاری**، مهره اینسرت یک سوکت رزوه‌دار برای قطعه چوبی ایجاد می‌کند، مشابه **انکر دیواری**. این مهره‌ها درون یک سوراخ از پیش‌سوراخ‌شده به یکی از دو روش قرار می‌گیرند: **پیچاندن (screw-in)** یا **کوبیدن (hammer-in)**. در هر دو حالت، برجستگی‌های خارجی آن در چوب فرومی‌روند و مانع از چرخیدن یا بیرون‌آمدن مهره می‌شوند.
بندانگشتی|'''اینسرت تایم-سرت (TIME-SERT)''' → نوعی بوش توپر و دیواره‌نازک است که برند ثبت‌شده می‌باشد. اینسرت با ابزار مخصوص نصب می‌شود و چند رزوه داخلی پایینی آن به ماده پایه '''رول و قفل می‌شوند'''، بنابراین اینسرت به‌طور دائمی در جای خود محکم می‌شود. برای تعمیر رزوه‌های خراب‌شده (مثلاً در بلوک سیلندر موتور) کاربرد زیادی دارد.

## انواع مختلف
مهره‌های رزوه‌ای بسته به نوع کاربرد، انواع مختلفی دارند. **مهره‌های رزوه‌ای مخصوص پلاستیک** در قطعات پلاستیکی به کار می‌روند و معمولاً با استفاده از دستگاه‌های **نصب حرارتی (Thermal Insertion)** یا **[[جوش اولتراسونیک]]** کار گذاشته می‌شوند.

تولیدکنندگان مبلمان **قابل مونتاژ (Ready-to-assemble furniture)** معمولاً قطعات را همراه با مهره‌های رزوه‌ای و سایر بست‌های **قابل‌جداسازی (Knock-down fasteners)** که از پیش نصب شده‌اند، ارسال می‌کنند.

افرادی که با **ورق‌های فلزی (Sheet Metal)** یا **[[پنل ساندویچی|پنل‌های ساندویچی]] (Sandwich Panels)** یا **کامپوزیت‌های لانه‌زنبوری (Honeycomb Sandwich-Structured Composite)** کار می‌کنند، اغلب از مهره‌های رزوه‌ای استفاده می‌کنند تا نیروهای **برشی، کششی و گشتاوری** را روی سطح بزرگ‌تری از ماده توزیع کنند.
بندانگشتی|'''اینسرت خودرزوه‌زن''' → نوعی اینسرت است که سطح بیرونی‌اش طوری طراحی شده که هنگام پیچانده شدن در سوراخ، رزوه خودش را روی دیواره سوراخ ایجاد می‌کند؛ بنابراین نیاز به رزوه‌کاری قبلی نیست.

**مهره اسیر (Captive Nut)**

مهره‌های اسیر در دو نوع اصلی ساخته می‌شوند.
# نوع اول که به آن **مهره قفسی (Cage Nut)** یا **مهره گیره‌ای (Clip-on Nut)** گفته می‌شود، یک مهره معمولی است که در یک نگه‌دارنده فلزی (Sheet Metal Carrier) قرار گرفته و روی قطعه‌ای که قرار است اتصال پیدا کند، **کلیپ می‌شود**.
# این مهره‌ها معمولاً برای اتصال پیچ‌ها به **ورق‌های فلزی نازک** (که قابلیت رزوه‌کاری ندارند) به کار می‌روند و معمولاً می‌توان آن‌ها را با ابزار دستی ساده **نصب، جدا و دوباره استفاده** کرد.

نوع دوم از مهره‌های اسیر در واقع **اینسرت‌های رزوه‌دار (Threaded Inserts)** هستند. این قطعات یا درون سوراخ‌های آماده در ماده موردنظر **فشار داده می‌شوند** یا در حین تولید به‌صورت **قالب‌گیری‌شده** داخل قطعه قرار می‌گیرند. در هر دو حالت، بخشی از سطح اینسرت معمولاً **شیاردار (Knurled)** است تا بتواند به‌خوبی به ماده اطراف خود گیر کند.

یکی از گونه‌های این نوع، **Swage Nut (مهره پرسی شیاردار)** است که دارای قسمتی شیاردار است و هنگام نصب باعث تغییر شکل (Swaging) دیواره‌های سوراخ فلز نرم می‌شود تا مهره محکم‌تر در جای خود ثابت بماند. مهره‌های پرسی (Press Fit) و Swaged Captive Nuts معمولاً در **ورق‌هایی که برای رزوه‌کاری بیش از حد نازک هستند** یا در **مواد نرم و ضعیف** به کار می‌روند. نصب این نوع مهره‌ها معمولاً با استفاده از دستگاه **Arbor Press (پرس دستی/فشاری)** انجام می‌شود.

**کاربرد اینسرت‌های رزوه‌دار در قطعات پلاستیکی**

اینسرت‌های رزوه‌دار به‌طور گسترده در **محفظه‌ها، قاب‌ها و قطعات پلاستیکی** استفاده می‌شوند تا یک رزوه فلزی (معمولاً از جنس **[[برنج (آلیاژ)|برنج]] یا استیل ضدزنگ**) ایجاد کنند. این کار اجازه می‌دهد تا پیچ‌ها در مونتاژ بسیاری از محصولات الکترونیکی مصرفی و سایر کالاهای مصرفی مورد استفاده قرار گیرند.

این اینسرت‌ها یا در هنگام قالب‌گیری تزریقی (Injection Molding) مستقیماً در قطعه جاسازی می‌شوند یا به روش‌های دیگری مثل **نصب حرارتی (Thermal Insertion)** اضافه می‌گردند. در روش حرارتی، اینسرت گرم شده و سپس درون سوراخ قطعه پلاستیکی فشرده می‌شود. حرارت باعث ذوب موضعی پلاستیک می‌گردد و قطعه فلزی در جای خود قرار می‌گیرد.

روش دیگر، **نصب اولتراسونیک (Ultrasonic Insertion)** است. در این روش، با اعمال **لرزش اولتراسونیک همراه با فشار**، اینسرت رزوه‌ای درون حفره یا برجستگی توخالی قطعه پلاستیکی جاگذاری می‌شود. لرزش‌های اولتراسونیک موجب ذوب پلاستیک در محل تماس با اینسرت فلزی می‌شود و هم‌زمان فشار باعث می‌شود که اینسرت در جای خود قرار گیرد. پس از سرد شدن، پلاستیک دوباره اطراف سطح شیاردار اینسرت شکل می‌گیرد و **اتصال بسیار محکم و پایدار** ایجاد می‌شود.

### اینسرت‌های رزوه‌دار خارجی (Externally-threaded Inserts)
**اینسرت رزوه‌دار خارجی** دارای رزوه هم در داخل و هم در خارج است. این نوع اینسرت می‌تواند داخل یک سوراخ از پیش‌رزوه‌کاری‌شده پیچانده شود، یا اگر **خودرزوه‌زن (Self-tapping)** باشد، رزوه‌های خود را در یک سوراخ سوراخ‌کاری‌شده یا قالب‌ریزی‌شده ایجاد می‌کند. پس از نصب، اینسرت به روش‌های مختلفی مهار می‌شود، مثلاً با استفاده از **المان قفل‌کننده نایلونی (Nylon Locking Element)**.

اینسرت‌هایی که با استفاده از چسب قفل‌کننده **Loctite** مهار می‌شوند، معمولاً با نام تجاری **E-Z Lok** شناخته می‌شوند. نوعی بوش توپر دیواره‌نازک با نام تجاری **TIME-SERT** به این صورت قفل می‌شود که چند رزوه داخلی پایینی آن به داخل ماده پایه رول می‌شود و توسط ابزار نصب مخصوص، دائماً قفل می‌گردد.

اینسرت‌های **Key-locking** که بیشتر با نام تجاری **Keenserts** شناخته می‌شوند، دارای کلیدهایی هستند که در شیارهای مخصوص کوبیده می‌شوند و اینسرت را برای همیشه در جای خود قفل می‌کنند. همچنین اینسرت‌های خودرزوه‌زن که از طریق اصطکاک قفل می‌شوند، با نام‌های تجاری **Tap-lok** یا **Speedserts** شناخته می‌شوند.

### اینسرت مارپیچی (Helical Insert)
بندانگشتی|'''اینسرت مارپیچی''' → اینسرتی فنری‌شکل است که از سیم استیل یا برنز ساخته شده و به شکل مارپیچ (فنر) پیچیده شده است. قطعه شعاعی مستقیم همان '''زبانه نصب (Driver Tang)''' است که هنگام جا زدن، برای گرفتن و هدایت فنر استفاده می‌شود. پس از نصب، این زبانه شکسته شده و دور انداخته می‌شود
**اینسرت مارپیچی** (که به آن **Screw Thread Insert (STI)** نیز گفته می‌شود، اما اغلب کاربران آن را با یکی از برندهای مشهور مثل **Heli-Coil®، Recoil® یا KATO®** می‌شناسند) نوعی اینسرت ساخته‌شده از **سیم استنلس استیل یا برنز فسفر** است که سطح مقطع الماسی دارد و به شکل مارپیچ پیچیده می‌شود تا رزوه داخلی و خارجی را هم‌زمان تشکیل دهد.

این سیم مارپیچی داخل یک سوراخ رزوه‌کاری‌شده پیچانده می‌شود و درون آن یک رزوه داخلی با قطر کوچکتر برای پیچ یا پیچ‌میله ایجاد می‌کند. این اینسرت‌ها روشی راحت برای **ترمیم رزوه‌های داخلی خراب‌شده** هستند و معمولاً به‌صورت **کیت‌هایی شامل قلاویز مخصوص و ابزار نصب** عرضه می‌شوند.

در مواد نرم‌تر (مثل **[[آلومینیم|آلومینیوم]]، آلیاژهای روی ریخته‌گری‌شده، چوب، منیزیم و پلاستیک**) از اینسرت‌های مارپیچی برای ایجاد رزوه‌هایی محکم‌تر از رزوه‌کاری مستقیم استفاده می‌شود.

یکی از کاربردهای رایج آن‌ها در **تعمیر موتور خودرو** است، زمانی که رزوه سوکت شمع به دلیل سفت کردن بیش از حد یا رزوه‌گذاری اشتباه آسیب دیده باشد.
بندانگشتی|مهره '''رامپا''' یا '''اینسرت پیچ‌خور''' → نوعی اینسرت رزوه‌دار است که خودش رزوه خارجی دارد و مثل پیچ داخل سوراخ از پیش‌ساخته شده پیچانده می‌شود. نصب آن با '''پیچ‌گوشتی یا آچار آلن''' انجام می‌گیرد.

### اینسرت‌های قالبی (Mold-in Inserts)
اینسرت‌های قالبی دارای سطح خارجی خاصی هستند که باعث می‌شود درون پلاستیک به‌خوبی مهار شوند. در **پلاستیک‌های تزریق‌شده (Injection-molded)**، اینسرت پیش از پر شدن قالب در محل قرار داده می‌شود و پس از تزریق پلاستیک، جزئی یکپارچه از قطعه می‌شود.

همچنین اینسرت می‌تواند ابتدا گرم شده و سپس درون پلاستیک **ترموپلاستیک از پیش ساخته‌شده** فشرده شود. برای پلاستیک‌های نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر، از اینسرت‌های **شش‌ضلعی یا مربعی با شیارهای عمیق و پهن** استفاده می‌شود تا پلاستیک نرم بتواند اینسرت را محکم نگه دارد. این روش برای تولید قطعات بزرگ مانند **[[مخزن سوخت|مخازن سوخت]]، قایق‌ها** و موارد مشابه کاربرد دارد و امکان استفاده از اینسرت‌های گشتاوری با رزوه‌های بزرگ‌تر را فراهم می‌کند.

### اینسرت‌های پرسی (Press-fit Inserts)
این نوع اینسرت‌ها رزوه داخلی دارند و سطح بیرونی آن‌ها **شیاردار (Knurled)** است. برای نصب، اینسرت توسط **پرس دستی (Arbor Press)** داخل یک سوراخ ساده فشرده می‌شود.

### اینسرت‌های پات‌شده (Potted Inserts)
اینسرت پات‌شده با استفاده از **اپوکسی (چسب اپوکسی)** در جای خود ثابت می‌شود. این روش معمولاً در **پنل‌های ساندویچی لانه‌زنبوری (Honeycomb Sandwich Panels)**، به‌ویژه در هواپیماهای تجاری استفاده می‌شود. در این روش گفته می‌شود که اینسرت درون اپوکسی «پات‌شده» است.

## فاکتورهای مقاومت اینسرت‌های رزوه‌ای
دو عامل اصلی برای سنجش مقاومت اینسرت‌ها عبارتند از:
* **مقاومت در برابر [[کرنش|کشش]] (Pull-out Resistance):** نیرویی که برای بیرون کشیدن اینسرت از ماده اصلی لازم است.
* **مقاومت در برابر گشتاور (Torque-out Resistance):** مقدار گشتاوری که برای شروع چرخاندن بست (پیچ) نیاز است.

## روش‌های نصب اینسرت‌ها
**روش‌های صنعتی استاندارد:**
* نصب حرارتی (Thermal Insertion)
* قالب‌گیری تزریقی (Injection Molding)
* پرس دستی (Manual Pressing)

**روش‌های کارگاهی/خانگی:**
# **نوع پیچ‌خور (Screw-in Type):** این نوع اینسرت‌ها دارای رزوه خارجی و سر شش‌گوش هستند و با **[[پیچ‌گوشتی]] دوسو یا آچار آلن** درون قطعه پیچانده می‌شوند. اینسرت‌های پیچ‌خور در اندازه‌های مختلف وجود دارند و متناسب با پیچ‌های هم‌سایز خود استفاده می‌شوند.
#* مثلاً یک **اینسرت M6** برای پیچ M6 استفاده می‌شود.
#* یا یک اینسرت **۱/۴–۲۰** برای پیچ ۱/۴–۲۰ اینچی مناسب است. سوراخ پیش‌ساخته باید به اندازه طول کامل اینسرت به اضافه طول احتمالی پیچ که از آن عبور می‌کند، حفر شود.
# **نوع کوبشی (Hammer-in Type):** این نوع که به نام **Knock-in Nut** نیز شناخته می‌شود، دارای خارهایی در سطح داخلی است و با ضربه چکش درون سوراخ جای می‌گیرد. معمولاً از **فولاد، برنج یا نایلون** ساخته می‌شوند و برای کار در مواد نرم طراحی شده‌اند.

## جستارهای وابسته
* پیچ
* رزوه
* قلاویز
* اولتراسونیک
* دانشگاه تهران

## منابع

رده:بست‌های مکانیکی
رده:مهره (یراق)