انواع پروفیل؛ و هر آنچه که درباره آن باید بدانید

پروفیل چیست ؟ گذری بر تاریخچه آن

پروفیل (profile) در لغت به معنی ثابت بودن مقطع در یک طول معین شناخته می شود. مقاطع به دلیل کاربرد های بسیار زیادی که در صنعت های مختلف دارند، جز اجزای مهم آن صنعت محسوب می شوند. در طول تاریخ اولین بار از مقاطع توخالی برای ساخت پل قوسی در اسکاتلند استفاده شد. در ساخت این پل (سال 1890 میلادی با طول 521 متر) به دلیل ناتوانی کارگاه ها در تولید مقاطع HSS از ورق های رول مانند که به هم پرچ شده بودند استفاده شده است. اولین کارخانه تولید مقاطع توخالی در سال 1890 که به صورت مقاطع دایره ای بود توسط برادران مانسمن ( mannesmann) احداث شد. در این کارخانه رول های ورق به صورت اوریب سوراخ شده  و امکان تولید مقاطع را ممکن می کرد. چند سال بعد شخصی به نام پیگر( pilger) فرایند تولید مقاطع مربوط به برادران مانسمن را توسعه داده و توانست مقاطع توخالی را با ضخامت کمتر و بدون درز جوش تولید کند. 

بعد از اتمام جنگ‌جهانی دوم شخصی به نام مولر(muller) با اختراع دستگاه برش نهایی مقاطع توخالی، پیشرفت چشمگیری را به این عرصه (تولید مقاطع فولادی) وارد کرد. در همان سال ها یکی از مشکلات اساسی مقاطع، اتصال آنها به یکدیگر بود که در سال 1937 این مشکل با اختراع بست پیش ساخته توسط mengeringhausen برطرف گردید، این بست پیش ساخته امکان طراحی و ساخت سازه های فضایی بزرگ را ممکن می ساخت. در ادامه توسعه پروفیل ها اولین اتصال خرپایی مقاطع توخالی دایره ای را شخصی به نام jamm در سال 1955 به ثمر رساند که از همان سال تا به اکنون در حال توسعه می باشد. 
پروفیل در زبان انگلیسی به عنوان hollow square section شناخته می شود. در ادامه در مورد انواع مقاطع توخالی و نحوه تولید آن ها توضیح خواهیم داد.

انواع پروفیل و روش های تولید آن

 دسته بندی پروفیل ها بر اساس مقیاس و معیار های مختلفی انجام می پذیرد، از انواع دسته بندی ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

پروفیل ساختمانی

به آن دسته از مقاطع توخالی که در صنعت ساختمان استفاده می شود، به اصطلاح پروفیل ساختمانی می گویند. این محصولات به سه روش نورد سرد، نورد گرم و مرکب تولید و روانه بازار می شوند که در ادامه به بررسی هر‌کدام می‌پردازیم.

تولید به روش نورد گرم

این دسته از تولیدات از شمش‌های فولادی تولید می شوند و اکثرا پروفیل ها با مقاطع باز با استفاده از این روش تولید می‌شوند. با استفاده از روش نورد گرم می‌توانیم پروفیل با تناژ بالا و بهره وری بیشتری نسبت به روش نورد سرد تولید کنیم. در این روش شمش‌های فولادی در داخل کوره به دمای 1700 درجه فارنهایت می رسند. زمانی که فولاد در این دما قرار می گیرد، میتوان آن را نورد کرد و به اشکال مورد نظر در آورد. بعد از رسیدن شمش به دمای مد نظر، از میان تعدادی غلطک عبور داده می شود و این غلطک ها باعث تغییر شکل آن می شود.
 در روش نورد گرم به دلیل حرارت بالا، یک لایه اکسیداسیون روی سطح پروفیل ایجاد می شود، این لایه ایجاد شده پروفایل را در برابر خوردگی مقاوم می کند پس می توان آنها را در هوای آزاد نگهداری کرد. اما لایه اکسیداسیون ایجاد شده معایبی هم دارد که می توان به خشن بودن سطح محصولات اشاره کرد. اندازه دقیق و خواص مکانیکی بهتر از ویژگی‌های تولید پروفیل به روش نورد گرم می باشد.

تولید به روش نورد سرد

در ایران اکثر کارخانجات تولید پروفیل از این روش برای تولید محصولات خود استفاده می‌کنند. در این روش از ورق فولادی برای تولید پروفیل استفاده می‌شود. ورق های فولادی مورد استفاده باید دارای خواص شیمیایی و مکانیکی مناسب و استانداردی برای تولید پروفیل باشند، در ایران عمدتا از تولیدات فولاد مبارکه اصفهان استفاده می‌شود.
برای تولید پروفیل با این روش ابتدا ورق ها به‌صورت نوارهایی با عرض مشخص بریده می‌شوند. نوار های بریده شده وارد دستگاه سایزینگ شده و با عبور از دروازه های مختلف تغییر شکل میدهد. در هر دروازه دو قالب یکی بالا و دیگری پایین و در حال چرخش وجود دارند که باعث فرم دهی به ورق در حالت سرد می‌شوند.
برای تولید مقاطع بسته مانند لوله و قوطی نیاز است تا دو لبه ورق بعد از شکل دهی به همدیگر جوش بخورند که این کار توسط جوش فرکانسی در داخل دستگاه اتفاق می افتد. 
در انتهای خط تولید پروفیل کاملا مستقیم نبوده و با اعمال نیروی مجدد توسط بخش پیچش گیر در داخل دستگاه صاف می‌شود و در نهایت به طول ۶ متر برش داده شده و بسته بندی می‌شود. از این محصولات بیشتر برای کار‌های سبک مانند سقف کاذب، تیر‌های تکیه گاهی و ناودانی ها استفاده می شود.

تولید به روش مرکب

این محصول از ترکیب دو نوع نورد گرم و نورد سرد تولید می شوند. برای تولید پروفیل های بسیار پیچیده نیاز به ترکیب هر دو روش نورد گرم و سرد است. در این روش نرخ تولید افزایش می یابد و برای تولید نیاز به نیروهای متخصص و فناوری جدیدتری است.

پروفیل صنعتی

عمدتا پروفیل صنعتی  به روش نورد سرد تولید می‌شود. این محصولات بسته به نیاز صنعت می توانند آلیاژهای خواص و مشخصات مکانیکی معینی را داشته باشند. همچنین این تولیدات می توانند با اشکال خواص تولید و روانه بازار شوند. از متداول ترین کاربرد های  پروفیل صنعتی می توان به استفاده از آن ها در صنایع خودرو سازی و نظامی اشاره کرد. 

پروفیل گالوانیزه

این تولیدات از ورق های گالوانیزه به عنوان مواد اولیه ساخته می شوند. پوشش روی روی ورق های گالوانیزه از خوردگی فولاد جلوگیری می کند. البته در بعضی موارد برای ساخت پروفیل گالوانیزه از ورق معمولی هم استفاده می شود که در این موارد پروفیل بعد از تولید گالوانیزه می‌شود.  گالوانیزه برعکس عقاید عمومی باعث تغییر در خواص مکانیکی فولاد نمی شود. از روش های ساخت این محصول می توان به گالوانیزه شیب گرم، پیش گالوانیزه و الکترو گالوانیزه اشاره کرد.

پروفیل کامپوزیت

کامپوزیت ها نوعی پلاستیک هستند که توسط الیاف شیشه تقویت می شوند. میزان کمیت الیاف به کار رفته در محصول کیفیت نهایی کار را مشخص میکند. پروفیل های کامپوزیتی توسط فرایند پالتروژن ساخته می شوند. در این فرایند الیاف تقویت کننده که اکثرا از جنس شیشه هستند، به داخل قالب ارسال شده و بعد از شکل دهی مورد نظر، توسط دستگاه کشش به بیرون منتقل می شوند.بعد از انتقال قطعات، در اندازه های مورد نظر برش داده می شود.این نوع پروفیل به دلیل داشتن مزایای زیاد و منحصر به فرد در موارد بسیاری در صنعت ساختمان سازی کاربرد دارد. از پروفیل های کامپوزیت برای مناطقی که دارای آب هوای بسیار سرد می‌باشد و برای جلوگیری از ترک در ساختمان استفاده می شود. 

انواع پروفیل از نظر شکل و ابعاد

پروفیل ها از نظر شکل به طور کلی به دو دسته  مقاطع باز و مقاطع بسته تقسیم بندی می شوند:
- نام گذاری پروفیل باز به دلیل شکل ظاهری آن می باشد. از انواع این محصولات می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• نبشی
• ناودانی
• چهار پهلو
• مقاطع z شکل
• سپری

- همچنین پروفیل های بسته به دلیل شکل ظاهری خود با این نام شناخته می شوند. از انواع مختلف این محصولات به موارد زیر می توان اشاره کرد.

• لوله
• پروفیل های معروف به UPVC
• پنجره های ساختمانی
• قوطی های مربع و مستطیل
• پروفیل چهارچوب در

کاربرد پروفیل در صنعت ساختمان

پروفیل های ساختمانی، آهن آلاتی با سطح مقطع تعیین شده و معمولا به طول های 12 الی 6 متری هستند ک توسط فرایند های توضیح داده شده در پروفیل های ساختمانی تولید می شوند. معمولا ضخامت این مصالح ساختمانی بین 2 الی 4 میلیمتر میباشد. از انواع مختلف پروفیل های ساختمانی میتوان به مدل های 507، 508، 509، و 95 اشاره کرد.

پروفیل های لنگه دری برای تولید چهارچوب در که در دو مدل چارچوب رومی و چهار چوب فرانسه مرسوم است، تولید میشود.

 در صنعت ساختمان سازی پروفیل های در موارد زیر بیشترین کاربرد را دارند:

• از پروفیل های مقطع کوچک مربع یا مستطیلی برای نرده های فلزی، نرده کشی اطراف دیوار ها و نرده کشی پیاده رو ها استفاده می شود.
• قوطی های مربع و مستطیل با مقاطع بزرگ که با نام پروفیل ستونی شناخته می شوند، اکثرا در ساخت ستون و اسکلت های فلزی به کار می روند. 
• از مقاطعی که به صورت z تولید میشوند، معمولا برای سقف سوله ها کاربرد دارد.
• از مقاطع ناودانی و نبشی میتوان در ساخت کرکره مغازه ها و چارچوب در ها استفاده کرد.
• پروفیل استیل برای ساخت لوازم آشپزخانه بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند.

کاربرد پروفیل در دکوراسیون های داخلی و خارجی

از ایام های قدیم طراحان داخلی و معماران به دنبال طراحی فضا های ویژه و جذاب و استفاده از مواد و محصولات مطلوب بودند. پروفیل ها معمولا در زمان های قدیم برای استحکام بخشی و مکمل سازه های اصلی به حساب می آمدند، مانند پروفیل های نگهدارنده سقف کاذب، خرپا و نگهدارنده نماهای ساختمان. در دهه هفتاد میلادی طراحان اروپایی به استفاده از این محصولات در مصارف به غیر از سازه ای روی آوردند. پروفیل ها علاوه بر استحکام بالا و قیمت مناسب دارای وزن کمتری  هم هستند که هر چه بیشتر به کاربرد های آن ها می افزاید. از عمده ترین کاربرد های پروفیل ها در دکوراسیون داخلی و خارجی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاربری در ساخت راه پله و نرده محافظ
• مبلمان و وسایل اداری و خواب 
• نمای ساختمان
• درب و پنجره 
• انواع مجسمه و احجام مفهومی 

کاربرد پروفیل در صنعت خودرو سازی و نظامی

رشد روز افزون صنایع، نیاز آن ها به ابزار ها و مواد جدید را چندين برابر کرده است، صنعت خودروسازی و نظامی از جمله آن دسته از صنایع هستند که باید با تکنولوژی جدید تر تجهیز شوند. از دغدغه های اصلی خودروسازان مصرف بالای سوخت و بازدهی کمتر میباشد، برای حل چنین مشکلی استفاده از آلیاژ های آلومینیوم به جای فولاد می تواند منجر به کاهش حدود 60 درصد از وزن خودرو یا ابزار آلات نظامی شود. در مصارف نظامی، همچون خودرو سازی، پروفیل ها دارای اهمیت ویژه ای هستند، علاوه بر ساخت ماشین آلات جنگی از این محصول  به دلیل وزن و قیمت مناسب در ساخت انواع راکت ها، پهپادها و ... از آن ها استفاده کرد. از دیگر کاربرد ها در صنایع خودرو سازی و نظامی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• رینگ های خودرو
• سپر حرارتی
• اسلحه سازی
• ضربه گیر های کناری خودرو 
• قاب صندلی
• اگر قوطی های مربع و مستطیل با مقطع بزرگ با اطمینان استحکام بیشتری تولید شوند از آنها میتوان در شاسی تریلر ها و نفتکش ها استفاده کرد.

تولید کنندگان پروفیل در ایران

کارخانه ساوه
این کارخانه توانایی تولید انواع پروفیل های ساختمانی و صنعتی را دارا می باشد. از تولیدات این کارخانه می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• چهارچوب های درب و پنجره
• پروفیل های فرم دار صنعتی
• قوطی های مربع و مستطیل ساختمانی
• لوله های خانگی گاز و آب و لوله های صنعتی
• لوله های فولادی شبکه گاز

فولاد مهر سهند
این کارخانه بزرگترین کارخانه پروفیل شمال غرب محسوب می شود که می توان از تولیدات این کارخانه به موارد زیر اشاره کرد:

• چهارچوب درب
• قوطی های مربع و مستطیل ساختمانی
• لوله های صنعتی 

به فلز سپاهان
این کارخانه از تولید کنندگان مقاطع توخالی استان اصفهان می باشد که روز به روز با ماشین آلات جدید در حال تجهیز شدن می باشد. از محصولات تولیدی این کارخانه می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• چهارچوب های درب و پنجره
• پروفیل های z شکل
• پروفیل های فوق سبک ساختمانی

فولاد سبز گیلان
کارخانه فولاد سبز گیلان از مدرن ترین و پیشرفته ترین کارخانه های تولید محصولات فولادی میباشد که توانایی تولید هر دو روش نورد گرم و سرد را دارا می باشد. از محصولات تولیدی این کارخانه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پروفیل های درب و پنجره
• تولید نرده های محافظ
• قوطی های مربع و مستطیل

سخن پایانی

با مطالب گفته شده در مورد پروفیل در قسمت های بالا می توان به این نتیجه رسید که  این محصول یکی از پرکاربردترین مصالح در صنایعی از قبیل ساختمان سازی، خودروسازی، دکوراسیون و… می باشد. این محصول می تواند به دلیل داشتن مزایای از جمله سبک بودن، کم هزینه بودن و مقاومت بالا میتواند در آینده ای نه چندان دور با پیشرفت تکنولوژی جایگاه خود را به خوبی پیدا کند. ( مشاوران عصر آهن آماده پاسخگویی به تمامی سوالات شما در این حوضه می باشد، جهت ارتباط با شماره  33250280-041  تماس بگیرید)