به محض شنیدن نام صنایع آهن‌آلات اولین نمونه از تولیدات آنها که در ذهن شما ایجاد می‌شود، چیست؟ بدون شک تیر آهن، میلگرد و نبشی که این روزها بارها از نزدیک آنها را دیده و با کم‌ترین تخصص در این زمینه قابلیت شناسایی آنها را دارید. اما این تمام ماجرا نیست. یکی از مقاطعی که در تمام صنایع قابل استفاده بوده پروفیل‌ها هستند. چقدر با این نام آشنایی دارید؟ چقدر پروفیل‌ها و کاربردهای آنها را می‌شناسید؟ این مقاله را بخوانید تا بیشتر با کاربرد انواع پروفیل آهنی و ماهیت آنها آشنا شوید. تا پایان با ما باشید.
درباره محصول پروفیل
پیش از شناخت کاربرد انواع پروفیل بهتر است در ابتدا به معرفی انواع پروفیل بپردازیم. پروفیل، یک محصول صنعتی پرکاربرد با سطح مقطع ثابت در طول و ضخامت‌های متفاوت است. پروفیل‌ها مقاطعی پرکاربرد در صنایع مختلف هستند. پروفیل‌ها در واقع مقاطعی توخالی هستند که از سال‌های دور در زندگی مردم کاربرد داشته‌اند. پروفیل‌ها را قوطی (باکس) نیز می‌گویند. پروفیل‌ها با توجه به جنس و مقاومتی که دارند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. از صنعت ساخت درب و پنجره برای ساختمان گرفته تا صنعت دریانوردی، هواپیمایی و فضانوردی پروفیل‌ها پای ثابت این صنایع هستند. اما این مقاطع در انواع مختلفی به بازار عرضه شده که هر کدام در صنعت جایگاه خاصی دارند. در ادامه با انواع پروفیل آهنی و کاربردهای آنها آشنا می‌شوید.
دسته بندی انواع پروفیل بر چه اساسی هستند؟
در معرفی انواع پروفیل باید بدانید که آنها را در چند گونه دسته‌بندی قرار می‌دهند. به‌صورت کلی این دسته‌بندی‌ها علاوه‌بر پروفیل‌های سبک و سنگین شامل پنج نوع شده که به ترتیب در ادامه با آنها آشنا می‌شویم:
-
پروفیل صنعتی
از نامش باید تا حدودی متوجه شد که منظور کدام نمونه‌ها است. گروهی از پروفیل‌های تولیدی که با هدف کاربرد در صنایع مختلف از جمله نظامی، خودروسازی، هواپیمایی و… تولید شده را پروفیل صنعتی می‌گویند. ساخت این مقاطع باید با دقت فراوان چه از لحاظ مکانیکی و چه از نقطه نظر الکتریکی صورت بگیرد که این امر نشان‌دهنده اهمیت دانش و تجربه در ساخت این مقاطع فولادی است.
-
پروفیل ساختمانی
نیازی به توضیح جامع در این باره نیست. همانطور که از این عنوان بر می آید موارد مصرف این نوع پروفیل از این نوع در صنعت ساختمان‌سازی خواهد بود. ساخت درب و پنجره‌های از جنس آلومینیوم از این نمونه‌ها هستند که از پروفیل‌های در و پنجره درساخت آنها استفاده می‌شود. انواع پروفیل‌های فولادی در ساختمان از انواع پروفیل آهنی است که خود به چند نوع تقسیم می‌شود، به ادامه توجه کنید:
الف) پروفیل نورد گرم: با استفاده از نورد گرم و به صورت قوطی ساخته می‌شود.
ب) پروفیل نورد سرد: با تغییر شکل ورقه‌های فولادی، این نوع پروفیل ساختمانی به‌صورت ناودانی شکل می‌گیرند. این پروفیل‌ها مناسب کارهای سبک و ساختمانی مثل ساخت چهارچوب در و پنجره یک ساختمان هستند.
ج) پروفیل مرکب: دو پروفیل قبلی را که به‌هم متصل کنید مرکب‌های ساختمانی شکل می‌گیرند.
-
پروفیل گالوانیزه
یکی دیگر از انواع پروفیل‌های فولادی در ساختمان است که در ساخت درب و پنجره‌های UPVC استفاده می‌شود؛ چراکه قابلیت کنترل و جلوگیری از هرز شدن پیچ‌ها و بازشوی درب و پنجره‌ها را دارد. کاربرد پروفیل گالوانیزه در مصارفی است که نیاز به محافظت در برابر خوردگی وجود دارد.
یکی نکته جالب توجه در این مورد این است که هر چه فشار بر درب و پنجره‌هایی که بزرگ‌تر هستند بیشتر باشد، ضخامت این پروفیل‌ها نیز بیشتر و مقاوم‌تر است.
-
پروفیل کامپوزیتی
از دیگر انواع پروفیل‌های فولادی در ساختمان، کامپوزیت‌ها بوده که نقش محافظ را دارند. این پروفیل‌ها در امر ساختمان‌سازی و در شرایط آب و هوایی که ممکن است به ساختمان ضربه وارد شود بیشتر به‌کار می‌روند، پروفیل کامپوزیتی عمر این ساختمان‌ها را دو برابر می‌کند. قدرت استحکامی که این پروفیل‌ها به ساختمان می‌دهند به حدی است که این سازه‌ها را از زلزله‌های بزرگ نیز در امان نگه می‌دارد، دلیل اصلی این امر قابلیت ضد ارتعاشی این پروفیل‌ها است.
-
پروفیل آلومینیومی
از موارد مصرف پروفیل آلومینیومی نیز استفاده از آن در صنعت ساختمان‌سازی بوده که به دلیل داشتن خاصیت استحکام و مقاومت، جزء بهترین نمونه‌ها در این حرفه به‌حساب می‌آیند.
دسته بندی پروفیل‌ها بر اساس کاربرد
پروفیل‌ها در بین تمام مقاطع فولادی بیشترین تنوع را دارند و یکی از جنبه‌هایی که آنها را به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌کند، کاربرد آنها است. براساس کاربرد پروفیل‌های ساختمانی و صنعتی به صورت زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:
پروفیل قوطی
این نوع پروفیل، رایج‌ترین حالتی است که ما پروفیل‌ها را با آن می‌شناسیم. قوطی‌های فولادی مقاطعی با سطح مقطع بسته و به شکل مربع یا مستطیل هستند که در طول زیاد تولید می‌شوند. قوطی‌ها در ساختمان‌سازی، ساخت نرده، خودروسازی و غیره کاربرد دارند.
پروفیل لنگه دری
این نوع پروفیل که در بازار به آن پروفیل 508 نیز گفته می‌شود، یکی دیگر از پروفیل‌های ساختمانی پرکاربرد است که از آن برای ساخت چهارچوب در، گوشه پله‌ها، نرده‌های فولادی و غیره استفاده می‌شود. اما بیشترین استفاده آن همان مورد اول یعنی چهارچوب در است. به همین دلیل به آن پروفیل لنگه دری گفته می‌شود. برای ساخت این پروفیل از ورق سیاه St37 استفاده می‌شود و ضخامت پروفیل‌های تولیدی 2 تا 4 میلی‌متر بوده و 6 و یا 12 متر نیز طول دارند.
پروفیل سپری
پروفیل سپری یا پروفیل 507 دارای مقطعی به شکل T بوده و در ساخت در و پنجره، خرپای فلزی، اتصالات و غیره کاربرد دارد. پروفیل سپری در ضخامت‌های 0.9 تا 2.5 میلی‌متر و طول 6 و 12 میلی‌متر در بازار موجودند. لازم به ذکر است که در برخی از پروفیل‌های سپری، قاعده و ارتفاع برابرند اما در برخی دیگر، ارتفاع سپری نصف قاعده آن است.
پروفیل کلافی
پروفیل کلافی که از آن تحت عنوان پروفیل تک لبه یا پروفیل 509 نیز یاد می‌شود، در ساخت تیرآهن، ناودانی و چهارچوب در و پنجره کاربرد دارد. این مقاطع در سایزهای 0.9 تا 2.5 میلی‌متر و طول 6 متر تولید می‌شوند.
پروفیل زد (Z)
پروفیل Z بر اساس استانداردهای ملی ایران به شماره‌های 3694 و 5722 تولید می‌شود. شاخصه اصلی این نوع پروفیل، سطح مقطع آن است که به شکل حرف انگلیسی Z است. سایز پروفیل زد نیز برابر با ارتفاع آن یا طول جان پروفیل است. سایزهای معمول پروفیل زد شامل 16 تا 22 می‌شوند که ضخامتی حدود 2، 2.5 و 3 میلی‌متر داشته و در طول‌های 4، 6، 7 و یا بیشتر تولید می‌شوند. ساخت انواع سقف‌های بزرگ مانند سقف استادیوم‌ها و سوله‌های بزرگ، ایستگاه‌های سوخت‌رسانی و سازه‌های اسکلت فلزی از مهم‌ترین کاربردهای پروفیل زد است.
پروفیل آبرو
پروفیل آبرو نیز نوعی پروفیل ساختمانی است. این نوع پروفیل برای انتقال آب برف و باران در سقف ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل اینکه پروفیل‌های آبرو تماس زیادی با آب برف و باران دارند، باید مقاومت به خوردگی و زنگ‌زدگی مناسبی داشته باشند و به‌همین دلیل اغلب از جنس فولاد گالوانیزه هستند.
پروفیل تسمه
پروفیل تسمه کاربرد گسترده‌ای در ساختمان‌سازی دارد. اما از آن برای ساخت گارد ریل و سازه‌های فلزی نیز استفاده می‌شود. علامت اختصاری پروفیل تسمه به صورت PL است و پس از این علامت نیز به ترتیب نشان‌دهنده طول، عرض و ضخامت پروفیل تسمه هستند. این نوع پروفیل معمولاً دارای عرض کمتر از 160 میلی‌متر هستند.
پروفیل چهار پهلو
پروفیل چهار پهلو سطح مقطعی مشابه با پروفیل قوطی دارد با این تفاوت که مقطع آن کاملاً پر بوده و فاقد حفره است. این سطح مقطع به شکل مربع است. از پروفیل چهار پهلو در حوزه جوشکاری و تراشکاری استفاده می‌شود. مهم‌ترین کاربردهای این نوع پروفیل شامل ساخت بخش‌های تزئینی ساختمان، ساخت در و پنجره، ساخت محور اتصالات، ساخت انواع قالب و غیره می‌شود.
پروفیل نبشی
نبشی‌ها پروفیل‌هایی با مقطع باز هستند و در ساختمان‌سازی و ساخت ماشین‌آلات صنعتی کاربرد دارند. از این نوع پروفیل برای تقویت ورق‌های فولادی، اتصالات، ساخت چهارچوب و غیره استفاده می‌شود. نبشی‌ها بر اساس شکل ظاهری به دو نوع بال مساوی و بال نامساوی تقسیم می‌شوند و نماد آنها نیز L است. ضمن اینکه، نبشی‌ها بر اساس روش تولید شامل نبشی پرسی و نبشی فابریک می‌شوند.
پروفیل ناودانی
ناودانی نیز مشابه با نبشی، نوعی پروفیل مقطع باز است. با این تفاوت که نبشی از دو بال متصل به‌هم تشکیل شده اما ناودانی از دو بال متصل به یک جان ساخته می‌شود. بر اساس روش تولید، ناودانی نیز مانند نبشی به دو نوع پرسی و فابریک تقسیم می‌شود. ناودانی‌ها از نظر شکل ظاهری در دو نوع C و U تولید می‌شوند و عمدتاً به‌عنوان پایه و قاب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
لوله
لوله نوعی پروفیل مقطع بسته و از خانواده تیوب‌ها است. تیوب‌ها به‌طورکلی شامل تمام مقاطع با سطح مقطع بسته و توخالی می‌شوند اما لوله تنها بر مقاطعی با مقطع بسته و کاملاً گرد دلالت دارد. از لوله‌های فولادی در صنایع آب‌رسانانی، نفت و گاز، پتروشیمی، سیستم‌های تهویه هوا و غیره استفاده می‌شود.
میلگرد
شاید یا خود بگویید که میلگرد که دیگر در دسته پروفیل‌ها قرار نمی‌گیرد. اما باید بگوییم که تمام مقاطع فولادی به نوعی پروفیل محسوب می‌شوند. همانطور که چهار پهلو یک پروفیل با مقطع بسته و توپر معرفی شد، میلگرد نیز همین‌طور است. میلگردهای فولادی مهم‌ترین مقاطع فولادی در ساختمان‌سازی هستند و از آنها در پی‌ریزی فونداسیون و نیز ساخت ستون‌ها و کف‌سازی در سازه‌های بتنی استفاده می‌شود.
تیرآهن
تیرآهن‌های فولادی اعم از IPE، INP و IPB یا هاش، همگی در دسته پروفیل‌های مقطع باز قرار می‌گیرند اما مشابه با میلگرد، لوله، نبشی و ناودانی، به دلیل کاربردهای بسیاری که در صنعت و ساختمان‌سازی دارند، این مقاطع را به‌صورت مجزا دسته‌بندی می‌کنند. این پروفیل از دو بال و یک جان ساخته‌شده و از آن برای ساخت انواع تیر و ستون در ساختمان استفاده می‌شود.
دسته بندی پروفیل ها بر اساس شکل ظاهری
بر این اساس انواع پروفیل را به دو دسته باز و بسته تقسیم می‌کنند.
الف) پروفیل بسته: ظاهر این نوع از پروفیل بسته است و همین دلیل این نام‌گذاری بر پروفیل‌ها شده. نوع بسته پروفیل‌ها از روش غیر مستقیم تولید می‌شوند. از کاربردهای این پروفیل می‌توان به ساخت لوله و قوطی، درب و پنجره PVC، درب و پنجره‌های ساختمانی و درب کرکره‌های برقی اشاره کرد.
ب) پروفیل باز: در طیف متنوعی از ابعاد و ضخامت و به روش مستقیم تولید و به بازار عرضه می‌شوند. در ساخت انواع اجزاء ساختمانی مثل تیرآهن، میلگردها، چهارپهلو، نبشی و ناودانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از انواع این پروفیل‌ها می‌توان به مقاطع I، U، Z و Hat اشاره کرد.
پروفیل Z چیست؟
این پروفیل‌ها که در ضخامت‌های 5/2 تا 3 سانت تولید می‌شوند به‌دلیل کاربرد زیادشان بسیار در مرکز توجه هستند. سقف سالن‌های بزرگ ورزشی، انبار، سوله و پارکینگ از این پروفیل‌ها ساخته می‌شوند. اما باید بدانید که خود پروفیل z شامل سه نوع پروفیل Z18، Z20 و Z22 می‌شود.
موارد مصرف و کاربرد پروفیل Z
یکی از انواع پروفیل باز بوده که به دلیل خاصیتش در اتصالات اسکلت فلزی سازه‌ها مورد استفاده است. سالن‌های ورزشی، سوله‌ها و پارکینگ‌ها که در قسمت بالا به آنها اشاره شد از این پروفیل ساخته شده‌اند. ستون بسیاری از ساختمان‌های بزرگ نیز حاصل به کار بردن این پروفیل است. این مقاطع فولادی در کشورهای زیادی تحت استاندارد اروپایی تولید و به بازار عرضه می‌شوند. به دلیل وفور استفاده از این نوع پروفیل و گستردگی موضوعات در این مقاله تنها به اشاره به این پروفیل اکتفا شد.
فرآیند تولید پروفیل ها
دو روش پایه و اساس تولید پروفیل‌ها هستند که تحت عنوان روش مستقیم و روش غیرمستقیم شناخته می‌شوند.
- روش مستقیم: پروفیل‌های خروجی در این روش زاویه‌های تیز، نقطه جوش مشخص و ابعاد کاملی دارند. پروفیل‌های حاصل از این روش با کیفیت بهتری نسبت به دیگر روش تولید می‌شوند.
- روش غیر مستقیم: نمی‌توان شکل خاصی را برای پروفیل‌های خروجی این روش در نظر گرفت. اما کیفیت آنها نسبت به روش مستقیم در سطح پایین‌تری قرار دارد.
دسته بندی پروفیل‌ها بر اساس فرآیند ساخت (روش تولید)
پروفیل‌های فولادی شکل ظاهری متفاوتی دارند و به‌همین دلیل کاربرد آنها نیز متفاوت است. اما کاربرد یک ماده به خواص آن نیز وابسته است و خواص نیز از روش ساخت تأثیر می‌پذیرد. پروفیل‌های فولادی به یکی از روش‌های زیر تولید می‌شوند:
- پروفیل نورد گرم: پروفیل‌های نورد گرم حاصل نورد گرم شمش‌های فولادی در دمای بالای دمای تبلور مجدد فولاد هستند.
- پروفیل نورد سرد: این نوع پروفیل‌ها از پرس‌کاری و نورد سرد ورق‌های فولادی ساخته می‌شوند و دقت ابعادی و خواص بهتری دارند.
- پروفیل مرکب: این نوع پروفیل با ترکیبی از فرآیندهای نورد سرد و نورد گرم تولید می‌شود. به‌عبارتی، یک پروفیل مرکب حاصل اتصال تعدادی پروفیل نورد سرد و گرم است. پروفیل‌های مرکب در ساخت نبشی دوبل و ناودانی دوبل کاربرد دارند.
خلاصه ای از کاربردهای پروفیل
- پروفیل‌های مستطیل و مربع برای ساخت نرده‌های فلزی، کنار راه‌پله‌ها، نرده‌کشی در دیوارهای کارخانجات یا زمین‌های کشاورزی و پیاده‌روها استفاده می‌شوند.
- استفاده از پروفیل‌های مقاوم Z در ساختمان و راه‌سازی
- استفاده از پروفیل‌های مربع برای ساخت پایه میز و صندلی یا تخت
- کاربرد پروفیل مربعی در صنایع خودروسازی و هواپیمایی
- کاربرد پروفیل‌های نبشی برای ساخت درب‌های آهنی بزرگ و قالب‌های فلزی و حتی کرکره مغازه‌ها
- استفاده از پروفیل‌های مربع و مستطیل در ستون‌سازی ساختمان‌ها و پل‌ها
مزایا و معایب استفاده از پروفیل
پروفیل‌های فولادی به دلیل استحکام بالا، وزن مناسب، جوش‌پذیری مناسب، تنوع از نظر شکل ظاهری، تنوع در سایز و اندازه و قیمت مناسب، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. بااین‌حال، برخی معایب ممکن است کاربردهای آنها را در برخی زمینه‌ها محدود کند. این معایب شامل مقاومت کم در برابر خوردگی و کاهش مقاومت پروفیل در ضخامت‌های پایین می‌شوند.
ضخامت‌ها و ابعاد پروفیل موجود در بازار
تنوع پروفیل‌ها تنها از نظر روش ساخت و شکل ظاهری نبوده و این محصولات دامنه وسیعی از سایز و ضخامت را در بر می‌گیرند. در ادامه پرکاربردترین سایزها و ضخامت‌های پروفیل‌های موجود در بازار آورده شده‌اند.
- ضخامت و ابعاد پروفیل ساختمانی: این نوع پروفیل‌ها به دلیل کاربرد در ساختمان‌سازی دارای ضخامت پایین‌تری نسبت به پروفیل‌های صنعتی هستند چراکه کاهش وزن در سازه بسیار مهم است. پروفیل‌های ساختمانی معمولاً شامل ضخامت‌های 2، 2.5، 3، 3.5 و 4 میلی‌متر می‌شوند.
- ضخامت و ابعاد پروفیل صنعتی: پروفیل‌های صنعتی بیشترین کاربرد را در ساخت ابزارآلات و ماشین‌آلات صنعتی دارند و بنابراین باید استحکام و وزن بالاتری نسبت به نوع ساختمانی داشته باشند. این پروفیل‌ها در ضخامت‌های 5، 6، 8، 10 و 12 میلی‌متر تولید می‌شوند.
- ضخامت و ابعاد قوطی پروفیل: پروفیل قوطی هم استفاده ساختمانی داشته و هم صنعتی. بنابراین، بیشترین بازه ضخامت مربوط به این مقاطع می‌شود. ضخامت قوطی پروفیل‌ها شامل 2، 2.5، 3، 4، 5 و 6 میلی‌متر می‌شود که در سایزهای 10*10، 20*20، 30*30، 40*40، 50*50، 60*60، 70*70، 80*80، 90*90 و 100*100 تولید می‌شوند.
کارخانه های تولیدکننده پروفیل
مهم‌تریم کارخانه‌های تولیدکننده پروفیل ساختمانی و صنعتی در ایران عبارت‌اند از:
- کارخانه جهان پروفیل پارس
- شرکت نورد لوله یاران
- کارخانه پروفیل صدرا
- شرکت لوله و پروفیل صابری
- کارخانه تهران شرق
- شرکت پروفیل نیکان
- کارخانجات نورد پروفیل ساوه
- شرکت تعاون فولاد علویجه
- شرکت فولاد گستر حداد
- شرکت به فلز سپاهان
کلام آخر درباره انواع پروفیل
دیدیم که در هر جا و نقطه‌ای از صنعت که دست بگذاریم رد پای انواع پروفیل آهنی را نیز پیدا خواهیم کرد. این مقاطع فولادی کاربردهای وسیعی در زندگی روزمره ما دارند و خرید صحیح این محصولات بسیار مهم هستند. تنها تیرآهن و میلگرد که قابل مشاهده هستند مقاطع فولادی را شکل نمی‌دهند پروفیل‌ها نیز نقشی غیرقابل اجتناب دارند. همین حالا که در حال خواندن این مقاله هستید در نقاط مختلف دنیا، پروفیل‌ها جزء جدا نشدنی در هر عرصه‌ای هستند. نقش انواع پروفیل را در زندگی خود دست کم نگیریم. بنابراین قبل از تصمیم‌گیری راهنمای خرید قوطی پروفیل را مطالعه کنید.
سؤالات متداول
در ادامه به برخی سوالات کاربران درباره انواع پروفیل‌ها و کاربرد آنها پاسخ خواهیم داد.
1- پروفیل‌ها بر چه اساسی دسته‌بندی می‌شوند؟
این مقاطع از نظر جنس ماده سازنده، روش تولید، شکل ظاهری و کاربرد به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند.
2- انواع پروفیل از نظر شکل ظاهری کدامند؟
پروفیل‌ها از نظر شکل ظاهری به دو نوع مقطع باز مانند تیرآهن، نبشی، ناودانی و مقطع بسته مانند قوطی و لوله تقسیم می‌شوند.
3- پروفیل‌ها از نظر کاربرد به چند دسته تقسیم می‌شوند؟
تقسیم‌بندی پروفیل‌ها از نظر کاربرد بسیار گسترده بوده و شامل انواع پروفیل‌های ساختمانی مانند میلگرد، تیرآهن، نبشی، ناودانی، قوطی، پروفیل آبرو، سپری، تسمه، لنگه دری و غیره و نیز پروفیل‌های صنعتی شامل انواع لوله، چهار پهلو، پروفیل زد و غیره تقسیم می‌شوند.
4- بهترین پروفیل موجود در بازار مربوط به کدام کارخانه است؟
برترین کارخانه‌های تولید کننده پروفیل در ایران شامل کارخانه جهان پروفیل پارس، شرکت نورد لوله یاران، کارخانه پروفیل صدرا، شرکت لوله و پروفیل صابری و کارخانه تهران شرق می‌شوند.