پیچ و مهره و تاریخچه آن

درابتدا پیچ‌های چوبی پدید آمدند که عمدتا در مناطق مدیترانه ایی برای صنایعی نظیر روغن گیری و شراب سازی به کار می‌رفت. اما پیچ‌های فلزی قبل از قرن پانزدهم در   اروپا استفاده می‌شده است. تحقیقات بیانگراستفاده از پیچ‌های چرخشی در قرون وسطی هستند، اگرچه احتمالا تا سال ۱۸۰۰ کاربرد گسترده ای نداشته‌اند. انواع اتصالات     (از قبیل میخ ها ، خار، چفت، بست ، زبانه‌ها و….) دراشکال‌ متنوع ، تا پیش از گسترش پیچ‌های چرخشی بیشتر در نجاری و آهنگری کاربرد داشته‌اند تا در ماشین آلات صنعتی. همچنین قبل از اواسط قرن نوزدهم، چفت‌هایی با خار و پرچ، در کشتی سازی به کار می‌رفتند.

پیچ های فلزی تا هنگامی که ابزارالات ماشینی برای تولید انبوه تا پایان قرن هجدهم گسترش نیافته بودند، به عنوان بست کاربرد عمومی پیدا نکرده بود. این پیشرفت در دهه های ۱۷۶۰ و ۱۷۷۰ توسط دو رخداد جداگانه که به سرعت با هم پیوند خوردند، شکوفا شد. اولین رویداد، تولید انبوه پیچ‌های چوب (منظور از پیچ چوب، پیچ‌های فلزی برای اتصال چوب میباشد) برای امور تخصصی، تک منظوره و ماشین‌آلات تولید با ظرفیت بالا و هزینه پایین بود و دیگری تولید مدل‌های متنوع پیچ (با توجه به نیاز روزانه در ماشین های صنعتی) بود.

برادران وایت (ویلیامز و ژاب)انگلیسی برای نخستین باردر سال ۱۷۶۰دستگاهی را جهت تولید پیچ به ثبت رساندند. اما تجارت آنها با شکست مواجه شد وتا ۶ سال پس از آن موفق به راه اندازی کارخانه تولید پیچ چوب نشدند سپس مالکان جدید در سال۱۷۸۰ با تولید روزانه ۱۶۰۰۰ پیچ به آن رونق دادند. با استفاده از تنها ۳۰ نفر کارگراین کار در زمان خود یک انقلاب محسوب می‌شد.سال ۱۷۷۷ ابزار ساز انگلیسی جسی رامزدرن در حین کار برای حل مشکل بریدن پیچ، اولین دستگاه تراشکاری پیچ را به صورت موفقیت آمیزی ابداع کرد.گفتنی است برخی معتقدند شخصی فرانسوی به نام بس سان (Besson)  در سال ۱۵۶۸ ماشین تولید پیچ را اختراع کرده است.

مهندس انگلیسی با نام هنری مادسلای (۱۸۳۱-۱۷۷۱) با ارتقای دستگاه تراشکاری پیچ خود در بین سال‌های (۱۸۰۰-۱۷۹۷)به شهرت رسید که شامل سه جزء اساسی پیچ سربی، بخش تنظیم برش و سیستم زنجیری چرخ دنده بود که همگی به طور مناسب برای ماشین‌های صنعتی مورد استفاده قرار گرفتند. او توانست بین اختراع برادران وایت و رامزدرن نوعی یکپارچگی که برای تولید پیچ چوب به کار می‌رفتند بوجود آورد. البته برخی معتقدند جیمز ناسمیث اختراع مادسلای را همگانی کرده است که البته باوردرستی نیست. هرچند دستگاه تراشکاری وی به محبوبیت آن کمک کرده است.

چنین پیشرفت‌هایی مابین سال‌های ۱۷۶۰تا۱۸۰۰ توسط برادران وایت و مادسلای به موضوع بحث در بین صنعتگران بزرگ به دلیل افزایش قابل توجه اتصالات پیچی تبدیل شد. یکسان‌سازی فرمهای پیچ تقریبا بلافاصله آغاز شد اما به سرعت به تکامل نرسید. پیشرفت‌های بعدی برای تولید انبوه در طول قرن نوزدهم با کاهش قیمت این پیچ‌ها ادامه داشت. بطوریکه با گسترش و ارتقا دستگاه تراشکاری در سال ۱۸۴۰ و دستگاههای اتوماتیک پیچ در سال ۱۸۷۰هزینه های تولید پیچ به طرز قابل توجهی کاهش یافت . در طول قرن نوزدهم پیچ‌های پیچ گوشتی خور، مربعی و شش گوش متداول‌ترین شکلهای سرپیچ (مدل پیچ‌های نوک تیز) بودند. تراشیدن این مدل‌ها آسان بود و به اندازه کافی نیز کاربری داشتند. در رابطه با پیچ‌های نوک تیز رابینسکی اختراعات زیادی انجام داد اما بخاطر مشکلات وهزینه بالا در آن زمان موفق به ثبت آنها نشد. سال ۱۹۰۸ رابرتسون کانادایی، اولین کسی بود که پیچ آلن را با طرحی دقیق و عملکرد مطلوب با قالب گیری فلز سرد بجای استفاده از قیچی در برش تولید نمود (با ابعاد و زوایای دقیقتر) که سرش به سهولت اما دقیق کوبیده می‌شد. پیچ شش گوش در سال ۱۹۱۱ تولید شد. در اوایل سال ۱۹۳۰ پیچ چهارسو خور توسط هنری  فیلیپ  اختراع شد به همین دلیل به آن (Phillips-Head) میگویند.در طی جنگ جهانی اول یکسان نبودن اشکال و رزوه های پیچ در کشورهای مختلف مشکلات بسیاری برای نیروهای متحد ایجاد کرد که در جنگ جهانی دوم تشدید شد. در اواخر سال ۱۹۴۰ برای بهبود اشکال تولید پیچ استاندارد ISO تولید پیچ تعریف شد.در سال ۱۹۴۸ انگلستان،امریکا و کانادا بر داشتن رزوه های متحدالشکل توافق کردند.درحالی که آلمان پیش از آن استاندارد DIN را در سال ۱۹۱۹ تعریف کرده بود.

تاریخچه پیچ و مهره در ایران

استفاده از بستها در معماری ایرانیان باستان  کاربرد داشته است .شواهد حاکی از آن است که در برخی از سازه های دوران هخامنشی از بستهای فلزی که شباهت بسیاری بهپیچهای Uشکل داشته اند برای استحکام بیشتر قطعات سنگی به یکدیگراستفاده میکردند .این بست ،مفتولی بود به شکل U که هر دو طرف انتهایی آن کروی شکل بوده است که در دیوار های پیش ساخته بزرگ یک تکه سنگی کار گذاشته می شدند و برای جلوگیری از خوردگی ونیز چسبندگی بین بست و سنگ درون سوراخها را با سرب پر می کردند.در قرن اخیر با ورود صنایع مختلف به ایران پیچ و مهره ها نیز به ایران وارد شدند ولی ظاهرا از سال۱۳۲۰ رسمیت پیدا کرده است . از جمله بنیانگذاران صنف پیچ و مهره در ایران می توان از ابوالفتاح اعتصامی نام برد که نزدیک به ۷۰ سال پیش در این صنعت فعالیت داشته و خدمات بسیار شایانی هم از خود به جای گذاشه است . اولین بار در سال ۱۳۳۳ دستگاه های تولید پیچ و مهره توسط شخصی به نام آقای ارجمند وارد ایران شد. در آن زمان پیچ و مهره به صورت پرسی و پرچ تولید می شد و با این کیفیتی که الان در بازار موجود است وجود نداشت .

گرچه پیچ ارشمیدس را به عنوان اختراع احتمالی اولیه پیچ می شناسد، اما برخی بر این باورند که این اختراع بیشتر رزوه نام دارد که از حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد رواج داشته است . اما در واقع خود پیچ از حدود ۱۵۰ سال پیش رواج داشته است و فردریک ایی گرویز معتقد است که پیچ و مهره به عنوان اتصالات به قرن پانزدهم باز می گردد . که این ادعا بر اساس اسناد کشف شده قرن پانزدهم می باشد . البته او بیان می دارد گرچه پیچ رزوه شده در آن قرن استفاده می شده است . پیچ های بدون رزوه به عهد رومیان باز می گردد که  به عنوان لولا برای باز و بسته کردن درهای فلزی نرده ای استفاده می شده است و به عنوان پیچ گوه ای ( میله ای با یک سوراخ روی ان که گوه وارد آن می شده است تا پیچ تکان نخورد . ) اما برخی نیز افلاطون خالق علم مکانیک را ابداع کننده نخستین پیچ میدانند .

بهر حال می توان اختراع پیچ را به دو دسته تقسیم کرد :

اختراع رزوه که برای بالا کشیدن آب و یا آب گیری و روغن کشی استفاده می شده است .

اختراع اتصالات (پیچ و مهره)

اولی ۴۰۰ سال قبل از میلاد و دومی ۴۰۰ سال اخیر .

از قرن پانزدهم به بعد پیچ‌ها در ساخت ساعت و تسلیحات گسترش پیدا کرده اند .