Description
تسمه شیمز
تسمه شیمز (Shims Belt یا Shim Strip) در واقع نوعی نوار یا ورق فلزی نازک است که برای پر کردن فاصله، تراز کردن، تنظیم ارتفاع یا موقعیت دقیق قطعات صنعتی و مکانیکی استفاده میشود. این تسمهها معمولاً از فولاد فنری، فولاد ضدزنگ، برنج یا آلومینیوم ساخته میشوند و در ضخامتهای بسیار دقیق (مثلاً از 0.01 تا چند میلیمتر) تولید میگردند.
تعریف
تسمه شیمز یک ورق فلزی نازک و دقیق است که بین دو سطح یا قطعه مکانیکی قرار میگیرد تا لرزش، لقی، یا عدم همترازی را از بین ببرد. درواقع نقش آن تنظیم فاصله در مونتاژهای دقیق است.
⚙️ ویژگیهای فنی تسمه شیمز
تسمههای شیمز بهدلیل نقش حیاتی در تنظیم فاصله و دقت مونتاژ قطعات صنعتی، دارای ویژگیهای فنی خاص و استاندارد هستند که در ادامه بهصورت کامل توضیح داده میشود:
1. دقت ابعادی بالا (High Dimensional Accuracy)
ضخامت تسمههای شیمز معمولاً در محدوده 0.01 تا 2 میلیمتر است و با تلرانس بسیار پایین (در حد ±0.005 میلیمتر) تولید میشود.
این ویژگی باعث میشود برای تنظیم دقیق فاصلهها در تجهیزات حساس مانند توربینها، پمپها و گیربکسها مناسب باشند.
2. سطح صیقلی و پرداخت دقیق
سطح تسمهها معمولاً پولیششده یا روغنی است تا اصطکاک را کاهش دهد و از آسیب به سطوح مجاور جلوگیری کند.
در تسمههای فولادی، سطح با روغن محافظ یا پوشش ضدزنگ (مثلاً اکسید سیاه یا گالوانیزه) پوشش داده میشود.
3. سختی و استحکام مکانیکی بالا
سختی شیمزها بسته به جنس معمولاً بین 180 تا 600 HV است.
بهویژه تسمههای شیمز از فولاد فنری (C75 یا CK67) دارای استحکام کششی 1200 تا 2000 مگاپاسکال هستند.
4. مقاومت در برابر خوردگی و زنگزدگی
در محیطهای مرطوب یا شیمیایی، از شیمزهای استنلس استیل (مثل AISI 304 و 316) استفاده میشود که کاملاً مقاوم به زنگزدگی هستند.
برای محیطهای خشکتر، فولاد فنری یا برنج نیز گزینههای مناسبیاند.
5. قابلیت برش و فرمدهی آسان
تسمههای شیمز بهصورت رول، ورق یا نوار عرضه میشوند و میتوانند بهسادگی با قیچی صنعتی یا لیزر برش داده شوند.
در صورت نیاز، پانچکاری یا خمکاری نیز روی آنها انجام میشود.
6. پایداری در برابر حرارت
شیمزهای فولادی و استیل معمولاً تا دمای حدود 250 تا 300 درجه سانتیگراد بدون تغییر شکل قابل استفاده هستند.
7. ضریب اصطکاک پایین و ثبات ابعادی
بهویژه در نوع برنجی و استنلس استیل، ضریب اصطکاک پایین باعث حفظ پایداری و جلوگیری از لغزش بین قطعات میشود.
🧱 مواد رایج در ساخت تسمه شیمز (Shim Strip Materials)
تسمههای شیمز در انواع جنسها تولید میشوند تا متناسب با شرایط کاری (فشار، دما، رطوبت، خوردگی و…) انتخاب شوند. در ادامه متداولترین مواد و ویژگیهای هرکدام آورده شده است:
1. فولاد فنری (Spring Steel – C75, CK67, SK5)
- ویژگیها:
- استحکام کششی بالا (۱۲۰۰ تا ۲۰۰۰ MPa)
- خاصیت ارتجاعی عالی و مقاومت در برابر تغییر شکل
- قابلیت سنگزنی، برش و خمکاری
- کاربرد:
در ماشینآلات صنعتی، یاتاقانها، قالبسازی و تنظیم محورهای دوار - رنگ معمول: خاکستری یا آبی تیره (در حالت اکسیدشده)
2. فولاد ضدزنگ (Stainless Steel – AISI 301, 304, 316)
- ویژگیها:
- مقاومت بالا در برابر خوردگی، زنگزدگی و مواد شیمیایی
- سطح صیقلی و صاف با ظاهر براق
- پایداری حرارتی تا حدود ۳۰۰ درجه سانتیگراد
- کاربرد:
در محیطهای مرطوب، صنایع غذایی، پتروشیمی، و تجهیزات پزشکی - رنگ معمول: نقرهای روشن
3. برنج (Brass – C260, C280)
- ویژگیها:
- نرمتر از فولاد، مناسب برای تنظیمات دقیق
- مقاوم در برابر سایش و زنگزدگی
- رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا
- کاربرد:
در ابزار دقیق، اتصالات الکتریکی، صنایع هوایی و دریایی - رنگ معمول: زرد طلایی
4. آلومینیوم (Aluminum – 1100, 5052)
- ویژگیها:
- بسیار سبک و مقاوم به خوردگی
- انعطافپذیری بالا و مناسب برای تنظیمهای موقتی
- رسانایی حرارتی خوب
- کاربرد:
در صنایع هوافضا، تجهیزات سبک و مونتاژهای آزمایشی - رنگ معمول: نقرهای مات
5. مس (Copper)
- ویژگیها:
- رسانایی عالی الکتریکی
- مقاومت خوب در برابر خوردگی
- قابلیت تغییر شکل بالا
- کاربرد:
در صنایع برق، الکترونیک و سیستمهای انتقال حرارت - رنگ معمول: قرمز مسی
📊 جدول ترکیب آلیاژی و خواص مکانیکی مواد رایج در تسمه شیمز
در جدول زیر ترکیب شیمیایی، چگالی، استحکام کششی، سختی و ضریب انبساط حرارتی پنج نوع مادهی پرکاربرد در ساخت تسمه شیمز آورده شده است. این مقادیر میانگین صنعتی هستند و ممکن است بسته به استاندارد )DIN، ASTM، JIS( کمی تفاوت داشته باشند:
| جنس تسمه شیمز | ترکیب آلیاژی معمول (% وزنی) | چگالی (g/cm³) | استحکام کششی (MPa) | سختی (HV) | ضریب انبساط حرارتی (×10⁻⁶ /°C) | ویژگی شاخص |
| فولاد فنری (C75 / CK67) | C: 0.70–0.80, Mn: 0.5–0.8, Si: 0.15–0.35, Fe: باقیمانده | 7.85 | 1200–2000 | 400–600 | 11.5 | سختی و مقاومت بالا، مناسب برای فشار زیاد |
| فولاد ضدزنگ (AISI 304) | Cr: 18–20, Ni: 8–10.5, C ≤ 0.08, Mn ≤ 2, Si ≤ 1, Fe: باقیمانده | 7.93 | 520–750 | 150–220 | 17.3 | مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون، غیرمغناطیسی |
| برنج (C260 – Cartridge Brass) | Cu: 68.5–71.5, Zn: 28.5–31.5 | 8.53 | 350–500 | 80–120 | 20.5 | رسانای حرارتی بالا، انعطافپذیر |
| آلومینیوم (5052-H32) | Al: بالای 97%, Mg: 2.2–2.8, Cr: 0.15–0.35 | 2.68 | 190–270 | 60–80 | 23.8 | سبک، مقاوم به خوردگی، مناسب برای مونتاژ موقت |
| مس (Cu-ETP) | Cu ≥ 99.9, O ≤ 0.04 | 8.96 | 200–250 | 40–70 | 16.8 | رسانایی الکتریکی بسیار بالا |
💡 نکات مهندسی انتخاب:
- برای بار و فشار بالا: فولاد فنری بهترین گزینه است.
- برای محیط مرطوب یا اسیدی: فولاد ضدزنگ 304 یا 316 توصیه میشود.
- برای تنظیمات دقیق و نرم: برنج ایدهآل است.
- برای وزن پایین و مونتاژ سبک: آلومینیوم انتخاب بهتری است.
- برای کاربردهای الکتریکی: مس بهترین گزینه است.
🔩 کاربردهای تسمه شیمز (Shim Strip Applications)
تسمه شیمز یکی از قطعات ظاهراً ساده اما بسیار حیاتی در مهندسی و مونتاژ صنعتی است. وظیفهی اصلی آن جبران لقی، تراز کردن، و تنظیم دقیق فاصله بین دو سطح یا قطعه مکانیکی است. در ادامه، کاربردهای مهم و تخصصی آن به تفکیک آورده شده است:
⚙️ 1 تراز و تنظیم تجهیزات صنعتی
- استفاده برای تنظیم ارتفاع و تراز دقیق ماشینآلات مانند پمپها، موتورها، گیربکسها و کمپرسورها.
- جلوگیری از انتقال لرزش به پایهها یا شاسی.
- در نصب تجهیزات سنگین، چند لایه شیمز با ضخامتهای مختلف روی هم قرار داده میشود تا فاصله دقیق تنظیم گردد.
🧰 2 رفع لقی (Backlash) و هممحوری (Alignment)
- در محورهای دوار، یاتاقانها و چرخدندهها برای برطرفکردن لقی محوری یا شعاعی استفاده میشود.
- در مونتاژ قالبها یا فیکسچرهای صنعتی، شیمز باعث هممحوری دقیق و جلوگیری از سایش میشود.
🧩 3 قالبسازی و ابزار دقیق
- در قالبهای تزریق پلاستیک و پرس، شیمزها برای تنظیم عمق برش یا فاصله بستهشدن قالبها کاربرد دارند.
- در ابزارسازی، از آنها برای تنظیم موقعیت دقیق تیغهها، پانچها، و نگهدارندهها استفاده میشود.
🔧 4 صنایع خودروسازی و مکانیک عمومی
- در تنظیم موقعیت قطعات بدنه، درها، اکسل، سیستم فرمان و ترمز خودرو.
- در موتورهای احتراق داخلی برای تنظیم فاصله سوپاپها یا بلبرینگها در هنگام مونتاژ.
- در سیستم تعلیق برای تنظیم زاویه چرخها (Camber/Caster adjustment).
🏗️ 5 تجهیزات ساختمانی و نصب ماشینآلات سنگین
- برای نصب دقیق دستگاههای CNC، توربینها، یا خطوط تولید.
- در زیر پایههای ماشینآلات سنگین برای تراز کردن سطح زمین یا جبران ناهمواریها.
⚡ 6 کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی
- در تجهیزات حساس مانند ترانسفورماتور، تابلو برق، و اتصالات رسانا، از شیمز مسی یا برنجی برای رسانایی بهتر و جلوگیری از ارتعاش استفاده میشود.
✈️ 7 صنایع هوافضا و نظامی
- استفاده از شیمزهای آلومینیومی یا تیتانیومی برای تنظیم دقیق اجزای سازهای سبک.
- در اتصالات بدنه، بال و موتور هواپیما برای جبران انحرافهای میکرونی.
🧱 8 کاربردهای عمومی و تعمیراتی
- به عنوان ابزار موقت در تعمیرات مکانیکی، تراز دربها و فریمها، تنظیم قالب و فیکسچرها.
- در کارگاههای نگهداری و تعمیر (Maintenance) برای تنظیم فاصلههای بسیار کوچک بدون نیاز به ماشینکاری مجدد.
