پروفیل چیست؟ بررسی کاربرد انواع پروفیل

امروزه فولاد و محصولات حاصل از آن به یکی از پرکاربردترین متریال‌ها و مصالح در صنایع گوناگون تبدیل شده‌اند. به هر طرف که نگاهی بیندازید، محصولی مشاهده می‌کنید که در ساخت آن فولاد به کار رفته است. حتی اگر این‌طور نباشد، ساختمانی که در آن سکونت دارید از مقاطع فولادی مختلف ساخته شده است. یکی از این مقاطع فولادی که کاربرد آن بیشتر در تولید درب و پنجره به چشم می‌خورد، پروفیل است؛ اما پروفیل چیست؟

پروفیل مقطعی بلند و توخالی بوده که کاربرد آن نه تنها در ساختمان‌سازی، بلکه در سایر صنایع از جمله خودروسازی، صنایع نظامی و غیره دیده می‌شود. برخلاف زمان‌های قدیم که از چوب و مواد طبیعی برای ساخت‌وساز استفاده می‌شد، امروزه با پیشرفت فناوری این مواد جای خود را به فلزاتی مانند فولاد داده‌اند. مقاومت و دوام بالا در برابر عوامل طبیعی و همچنین هزینه کمتر، از جمله ویژگی‌هایی است که پروفیل را برای انواع پروژه‌های ساختمانی و صنعتی مفید می‌سازد. در این مقاله با ما همراه باشید تا به مفهوم پروفیل بیشتر بپردازیم و کاربردهای آن را بررسی کنیم.

برای دریافت قیمت پروفیل و مشاوره رایگان، و همچنین قیمت پروفیل گالوانیزه، قیمت پروفیل ساختمانی با کارشناسان ما تماس بگیرید.

مفهوم کلی پروفیل چیست؟

شاید برای شما سوال باشد که مفهوم واژه پروفیل چیست؟ پروفیل (Profile)‌ در لغت به معنای ثابت بودن یک مقطع در طولی مشخص و معین است؛ اما در ساختمان‌سازی پروفیل به مقاطعی گفته می‌شود که برای ساخت درب، پنجره، لوله یا نمای ساختمان کاربرد دارند. برای مثال، پروفیل آلومینیومی یکی از انواع آن است که برای ساخت قاب پنجره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. انواع پروفیل را از جنبه‌های مختلفی می‌توان دسته‌بندی کرد، اما رایج‌ترین دسته‌بندی بر اساس باز یا بسته بودن آن است؛ بنابراین، به طور کلی در صنعت ساختمان‌سازی دو نوع پروفیل داریم:

• پروفیل باز که در ابعاد و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شود و به عنوان مصالح مصرفی برای ساخت تسمه،تیرآهن، میلگرد، نبشی، ناودانی، هاش و چهارپهلو مورد استفاده قرار می‌گیرد. علت نام‌گذاری پروفیل «باز» این است که سطح مقطع آن بسته نیست. یکی از انواع پروفیل باز، پروفیل Z است که در تولید سازه‌های بزرگ‌تر مانند سوله، سالن ورزشی، انبار و پارکینگ عمومی کاربرد دارد.
• پروفیل بسته نوع دیگری از پروفیل است که سطح مقطع آن بسته بوده و در تولید قوطی، لوله، درب و پنجره، کرکره برقی و غیره به کار می‌رود.

پروفیل ساختمانی و پروفیل صنعتی

شاید نام پروفیل صنعتی و ساختمانی را شنیده باشید اما ندانید که فرق این دو پروفیل چیست؟ همان‌طور که گفته شد، انواع پروفیل را از جهات مختلفی می‌توان دسته‌بندی کرد که یکی از روش‌های آن بر اساس کاربرد است. انواع پروفیل بر اساس کاربرد به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:

پروفیل ساختمانی چیست؟

این پروفیل‌ها همان‌طور که از اسمشان مشخص است، در ساخت‌وساز کاربرد دارند. سطح مقطع آن‌ها معمولاً مربعی، مستطیلی یا گرد بوده و در ساخت اسکلت فلزی، نرده‌های فلزی، چارچوب درب و پنجره، راه‌پله، پوشش سقف‌ها و غیره به کار می‌روند. برای تولید پروفیل ساختمانی عمدتاً از فولاد ST37 استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این نوع پروفیل که آن را برای ساخت‌وساز کاربردی می‌سازد، شکل‌پذیری و انعطاف بالای آن است.

پروفیل صنعتی چیست؟

این پروفیل‌ها وزن و استحکام بالاتری نسبت به پروفیل ساختمانی دارند و معمولاً از جنس ورق سیاه و فولاد هستند. از آنجا که پروفیل صنعتی باید وزن و نیروی زیادی را تحمل کند، برخلاف پروفیل ساختمانی از جنس‌هایی غیر از فولاد ساخته نمی‌شود. از انواع کاربرد پروفیل صنعتی می‌توان به ساخت پل، آسمان‌خراش، جرثقیل، ماشین‌آلات مکانیکی بزرگ، صنایع نظامی و غیره اشاره کرد.

بررسی جنس انواع پروفیل

جالب است بدانید پروفیل تنها از فولاد ساخته نمی‌شود؛ بنابراین شاید از خود بپرسید جنس انواع پروفیل چیست؟ در ادامه انواع پروفیل بر اساس جنس و کاربرد آن‌ها را بررسی خواهیم کرد:‌

پروفیل سبک (مبلی)

این نوع پروفیل از جنس ورق روغنی ساخته می‌شود و به همین دلیل، ظاهری زیباتر و براق‌تر دارد. روش تولید آن نورد سرد بوده و پس از تولید آن را روغن‌کاری می‌کنند. پروفیل مبلی به دلیل ظاهر زیبا و آراسته خود، در دکوراسیون کاربرد دارد. وزن آن از سایر پروفیل‌ها سبک‌تر بوده و در دو نوع ST14 و ST12 به بازار عرضه می‌شود.

پروفیل فولادی

این قدیمی‌ترین و رایج‌ترین نوع پروفیل است که در صنعت ساختمان‌سازی جایگاه مهمی دارد و حتی با وجود پیشرفت‌های صورت‌ گرفته در این صنعت و معرفی مقاطع جدید، هنوز جایگاه خود را حفظ کرده است. پروفیل فولادی بیشتر برای ساخت درب و پنجره، میز و صندلی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پروفیل گالوانیزه

به طور کلی، عمل گالوانیزه کردن به معنای پوشاندن پروفیل با یک لایه از فلز روی است که از زنگ زدن آن در هوای مرطوب جلوگیری می‌کند؛ اما کاربرد این نوع پروفیل چیست؟ پروفیل گالوانیزه به دلیل مقاومت بالایی که در برابر رطوبت و زنگ‌زدگی دارد و همچنین ظاهر مناسب، در محیط‌های بیرونی و نواحی با رطوبت بالا و همچنین فضاهای باز مانند پارکینگ که در معرض دید عموم قرار دارد به کار می‌رود.

پروفیل استیل

این نوع پروفیل از جنس استنلس استیل یا همان فولاد ضدزنگ تولید می‌شود و مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد. پروفیل استیل علاوه بر ضدزنگ بودن، در مقایسه با سایر انواع پروفیل‌ها ظاهر بسیار زیبایی دارد و به همین دلیل در محیط‌های مرطوب برای ساخت وسایل دکوری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پروفیل طرح‌دار

این نوع نسبتاً جدیدتری از پروفیل است که از فلزاتی مانند چدن تولید شده و روی سطح آن الگوهای منظم و زیبایی ایجاد می‌شود. کاربرد این نوع پروفیل چیست؟ پروفیل طرح‌دار به دلیل ظاهر زیبا و آراسته معمولاً در دکوراسیون و ساخت درب و پنجره‌های مجلل، زیباسازی فضاهای شهری و غیره کاربرد دارد.

پروفیل آلومینیومی

آلومینیوم یکی از فلزاتی است که به دلیل شکل‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی، زیبایی، وزن سبک در عین مقاومت بالا در صنعت ساختمان‌سازی و سایر صنایع جایگاه مهمی پیدا کرده است. این فلز زمانی که به عنوان پنجره یا درب مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند از هدر رفتن انرژی جلوگیری کند؛ اما چطور؟ نقطه ذوب آلومینیوم ۶۵۰ درجه سانتی‌گراد است و در برخی سازه‌ها می‌توان پروفیل‌های آلومینیومی را طوری طراحی کرد که هنگام وقوع آتش‌سوزی، ذوب شود و اجازه خروج دود و گرما از ساختمان را بدهد. از جمله سایر مزایای پروفیل آلومینیومی می‌توان به قابلیت بازیافت آن اشاره کرد.

پروفیل UPVC

این نوع پروفیل در سال‌های اخیر محبوبیت زیادی در صنعت ساختمان پیدا کرده است؛ اما این نوع پروفیل چیست؟ پروفیل UPVC از مواد مختلفی مانند تثبیت‌کننده‌ها، مواد ضد احتراق، کمک‌کننده‌ها، پُرکننده‌ها و همچنین رنگ‌های صنعتی ساخته می‌شود که هرکدام به منظور خاصی در ترکیب آن به کار می‌روند. این پروفیل‌ها بیشتر در ساخت پنجره‌های دوجداره کاربرد دارند اما از آن‌ها در ساخت درب و پوشش‌های سقفی و همچنین صنایع پزشکی نیز استفاده می‌شود.

از جمله ویژگی‌های مهم پروفیل UPVC می‌توان به جلوگیری از اتلاف گرما و انرژی، وزن سبک، شکل‌پذیری، مقاومت در برابر آتش‌سوزی، عایق بودن در برابر حرارت و الکتریسیته، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیک اشاره کرد. این ویژگی‌ها، پروفیل UPVC را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت درب و پنجره تبدیل کرده‌اند. ناگفته نماند که این پروفیل در مقایسه با فولاد و آلومینیوم مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد و به همین دلیل، کاربرد آن امروزه گسترش یافته است.

پروفیل چوبی

پروفیل‌های چوبی از گذشته تاکنون به دلیل زیبایی و خواص فیزیکی منحصر به فرد خود، جایگاه مهمی در صنعت ساختمان‌سازی داشته‌اند. این پروفیل‌ها در ساخت پنجره و درب، مبلمان و معماری داخلی، نمای ساختمان، کابینت‌سازی و حتی ساخت سازه‌های چوبی کاربرد دارند و به آن‌ها اصطلاحاً WPC نیز می‌گویند و ترکیبات آن‌ها متشکل از الیاف چوب طبیعی و پلاستیک است.

پروفیل HSS

اما نوع HSS پروفیل چیست؟ پروفیل HSS از انواع پروفیل فلزی به شمار می‌رود که با سطح مقطع خالی تولید می‌شود و در ساختمان‌سازی و سایر صنایع (برای ساخت راه‌پله، استادیوم‌های ورزشی، مراکز خرید و غیره) کاربرد دارد. این نوع پروفیل با مقاطع مربع، مستطیل و دایره تولید می‌شود و از مهم‌ترین ویژگی‌های آن می‌توان به مقاومت بالا در برابر آتش‌سوزی و قابلیت تحمل وزن بالا اشاره کرد.

پروفیل آهن

پروفیل آهن یا همان پروفیل قوطی، نوع دیگری از پروفیل است که شکل چهارگوش داشته و در مقاطع بلند تولید می‌شود. این پروفیل را از جنس فلز آهن می‌سازند و بیشتر از آن در صنعت ساختمان‌سازی برای تولید درب و پنجره استفاده می‌کنند.

پروفیل کامپوزیت

پروفیل کامپوزیت نوع دیگری از پروفیل است که از پلاستیک فشرده و الیاف شیشه تولید می‌شود. کاربرد عمده این محصول در ساخت درب و پنجره است، اما ویژگی‌های این نوع پروفیل چیست؟ از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های آن می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، وزن سبک، سرعت بالای تولید از طریق فناوری پالتروژن و هزینه کم اشاره کرد.

روش‌های تولید پروفیل فولادی

اکنون که با انواع پروفیل آشنا شدیم، نوبت به بررسی روش تولید این مقطع فولادی می‌رسد. به طور کلی، پروفیل را به دو روش مستقیم و غیرمستقیم تولید می‌کنند که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در ادامه این دو روش را به طور کامل مورد بررسی قرار داده‌ایم:

تولید پروفیل به روش مستقیم

در روش مستقیم، ابتدا ورق‌های فولادی را با استفاده از گیوتین به اندازه‌های مشخص در می‌آورند. سپس ورق‌ها وارد مرحله «رول فُرمینگ» می‌شوند که طی آن، از بین چند غلتک عبور می‌کنند تا صاف شوند. نوارهای صاف‌ شده باید دوباره از بین چندین غلتک با سایزهای مختلف عبور کنند تا سطح مقطع نوار ورق به شکل مورد نظر درآمده و لبه‌های آن به هم نزدیک شوند.

در مرحله بعد، ابتدا عملیات تاب‌گیری را انجام می‌دهند تا هرگونه خمش و انحنا روی پروفیل از بین برود و سپس دو لبه آن را به هم جوش می‌دهند. رایج‌ترین روش برای جوش‌کاری پروفیل، روش جوش‌کاری مقاومتی یا ERW است که در آن از جریان الکتریسیته با فرکانس بالا استفاده می‌شود. بیایید بیشتر بررسی کنیم که این روش جوش‌کاری پروفیل چیست؟

در این روش، به دلیل مقاومت فلز در برابر جریان عبوری، لبه‌های آن در اثر بالا رفتن دما حالتی خمیری پیدا می‌کنند. قبل، حین و بعد از جوش‌کاری، غلتک‌های تعبیه ‌شده در خط تولید به ورق فشار می‌آورند تا سطح مقطع آن شکل گیرد. بعد از اینکه جوش‌کاری انجام شد، پروفیل‌ها در اندازه ۶ متری برش می‌خورند و تحت آزمون‌های مختلفی سنجیده می‌شوند.

مزایا و معایب این روش: پروفیلی که به روش مستقیم تولید می‌شود، کیفیت مناسب، زاویه‌های تیز، ابعاد دقیق و خط جوش ثابت در دیواره بالایی دارد و انحنای سطحی آن کم است. از سوی دیگر، این روش نسبت به روش غیرمستقیم سرعت کمتر و راندمان پایین‌تری دارد.

تولید پروفیل به روش غیرمستقیم

اما روش غیرمستقیم تولید پروفیل چیست؟ در این روش، پروفیل را با استفاده از عملیات فرم‌دهی مرکزی، لبه‌ای یا شعاعی به شکل قوطی درمی‌آورند. در روش غیرمستقیم از قالب‌های مختلفی برای تولید پروفیل در اشکال مختلف استفاده می‌کنند. لوله پروفیل به دلیل عبور از قالب‌های مختلف معمولاً تاب برمی‌دارد، به همین دلیل باید عملیات تاب‌گیری روی آن انجام شود تا انحناها و خمش‌ها از بین بروند.

مزایا و معایب این روش: نسبت به روش مستقیم سرعت تولید بالاتری دارد، اما لبه‌های پروفیل تولید شده به این روش گرد هستند و اندازه ضلع‌ها، جوش‌کاری و انحنای سطحی آن برخلاف روش تولید مستقیم دقیق نخواهند بود.

پروفیل چگونه تولید می‌شود؟

اکنون یک آشنایی کلی با روش‌های تولید پروفیل پیدا کرده‌ایم؛ اما شاید برای شما سوال باشد که در کارخانه‌های ایرانی فرآیند تولید پروفیل چیست؟ به صورت کلی، کاری که کارخانه‌های تولید لوله و پروفیل انجام می‌دهند، تبدیل ورق‌های فولادی یا همان کلاف به روش نورد سرد به محصول نهایی با شکل‌ها و ابعاد مختلف است. در ادامه این فرآیند را مرحله به مرحله شرح خواهیم داد:

مرحله اول: تأمین مواد اولیه

در اولین مرحله باید مواد اولیه مصرفی تهیه شوند. امروزه بخش عمده مواد اولیه یا همان ورق مصرفی کارخانه‌ها تولیدکننده پروفیل از طریق فولاد مبارکه یا کشورهای آسیای میانه، برزیل، اروپا و اروپای شرقی تأمین می‌شود. این ورق‌ها باید از ترکیبات شیمیایی و خواص مکانیکی خاصی برخوردار باشند تا بتوان از آن‌ها در تولید پروفیل استفاده کرد.

استاندارد ورق مصرفی کارخانه‌های تولیدکننده پروفیل، ST37.2 یا JIS G 3131 یا G 3132 بوده و این ورق‌ها باید از سیلیس (۰.۳۵)، کربن (۰.۳ تا ۰.۱)، گوگرد (۰.۰۴) و منگنز (۰.۵) تشکیل شوند. البته این استاندارد در شرایط خاص می‌تواند تغییر کند. پس از ورود به کارخانه، وزن ورق‌ها را بررسی و با توجه به مشخصات ابعادی و کاربرد آن‌ها را انبار کرده یا وارد پروسه تولید می‌کنند.

مرحله دوم: برش کلاف‌ها به شکل نوار

اما مرحله دوم از تولید پروفیل چیست؟ در این مرحله، کلاف‌ها یا همان ورق‌ها توسط دستگاه گیوتین مخصوص به شکل نوارهایی با عرض مشخص برش می‌خورند. یک قسمت کلاف‌گیر در دستگاه وجود دارد که به صورت گردشی حرکت می‌کند و کلاف روی آن قرار می‌گیرد. با چرخش کلاف‌گیر و باز شدن طوق‌ها، سر ورق زیر غلتک‌های صاف‌کننده هدایت می‌شود که آن را صاف و تخت می‌کنند. سپس گیوتین ورق‌ها را به عرض‌های مشخصی برش می‌دهد.

در مرحله بعد، ورق‌های بریده ‌شده توسط غلتک‌های تغذیه به طرف دو شافت اصلی حرکت می‌کنند. روی شافت‌ها تیغه‌هایی از فولاد وجود دارد که فواصل آن‌ها متناسب با عرض نوارها تنظیم شده و در اثر عملیات حرارتی، سختی آن‌ها به ۵۹-۶۱ راکول رسیده است. با عبور ورق‌ها از بین این تیغه‌های فولادی، عمل برش انجام می‌شود.

سپس نوارها از طریق دو شافت جداکننده که بر روی آن‌ها تیغه‌های کوچکی تعبیه شده است، به جلو حرکت می‌کنند، سر اولیه آن‌ها بریده شده و در گیره مخصوصی که داخل نوار جمع‌کن قرار دارد، درگیر می‌شود. سیستم هیدرولیک، قطر نوار جمع‌کن را تا چند سانتی‌متر باز می‌کند که باعث جمع شدن دو لبه گیره و گرفتن سر نوارها می‌شود و هدایت نوارها توسط میز متحرک به خارج را راحت‌تر می‌سازد. از اینجا به بعد، ورق توسط نوار جمع‌کن کشیده می‌شود تا کلاف به اتمام برسد. در نهایت، نوارها را دسته‌بندی کرده و به قسمت‌های مختلف خط تولید منتقل می‌کنند.

مرحله سوم: تولید لوله و پروفیل

اما آخرین مرحله برای تولید پروفیل چیست؟ در مرحله نهایی باید ورق‌های آماده ‌شده از طریق روش مستقیم یا غیرمستقیم به پروفیل تبدیل شوند. معمولاً روش مستقیم برای پروفیل باز مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه تولید پروفیل دارای قسمت‌های مختلفی است که به ورق در حال عبور از بین دو قالب بالا و پایین شکل می‌دهند و محصول نهایی را تولید می‌کنند. تمامی این مراحل از شکل‌دهی گرفته تا تولید محصول نهایی، به روش سرد انجام می‌گیرد.

سخن پایانی

پس از خواندن این مقاله، اگر کسی از شما بپرسد که پروفیل چیست؟ می‌توانید به راحتی جواب او را بدهید. پروفیل یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد است که هم در صنعت و هم ساختمان‌سازی به کار می‌رود. انواع پروفیل را می‌توان از جهات مختلفی دسته‌بندی کرد؛ برای مثال از لحاظ کاربرد، پروفیل‌ها به دو دسته صنعتی و ساختمانی تقسیم می‌شوند. همچنین از لحاظ شکل ظاهری می‌توان آن‌ها را جزو پروفیل‌های باز یا بسته دانست.

پروفیل‌ها همچنین از جنس و متریال‌های مختلفی (آلومینیوم، کامپوزیت، آهن و غیره) به تولید می‌رسند و برای ساخت آن‌ها از روش مستقیم یا غیرمستقیم استفاده می‌شود. اگر به پروفیل نیاز دارید، می‌توانید از طریق سایت مهر استیل نسبت به استعلام قیمت این محصول و خرید آن اقدام فرمایید.

سوالات متداول

✅بیشترین کاربرد پروفیل چیست؟

پروفیل هم در صنایع مختلف و هم در ساختمان‌سازی کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارد؛ اما می‌توان رایج‌ترین کاربرد آن را ساخت درب و پنجره‌های آهنی دانست.

✅روش‌های جوش‌کاری پروفیل کدام‌اند؟

برای تولید پروفیل می‌توان از روش جوش‌کاری مقاومتی یا ERW (اعمال جریان الکتریکی شدید) یا جوش‌کاری به روش زیرپودری یا همان SAW (جوش‌کاری قوسی متداول) استفاده کرد.

✅رول فُرمینگ در فرآیند تولید پروفیل چیست؟

به فرآیند شکل‌دهی ورق‌های فولادی که با استفاده از غلتک‌های مخصوصی انجام می‌شود، رول فُرمینگ می‌گویند.