پروفیل آهن چه کاربردهایی دارد؟

پروفیل‌ها اجزای ساختاری حیاتی و پرکاربردی در صنعت از ساخت و ساز، پل‌سازی و هوا و فضا تا خودروسازی و تولید انواع ماشین‌آلات صنعتی هستند. استحکام، ثبات و ماندگاری، سه ویژگی است که با استفاده از این مقاطع، فارغ از کاربرد، می‌توان به آن‌ها دست یافت. این مقاطع به ایمن‌تر شدن و بهبود عملکرد خودرو کمک می‌کنند و حتی دلیل اصلی ساختار مستحکم و یکپارچه‌ی هواپیما هستند. جایگاه پروفیل آهن در آینده باتوجه به تکنولوژی‌های تولید و مواد اولیه مقاوم‌تر مصرفی، قطعا بسیار بهتر خواهد بود. در ادامه بیشتر در مورد این مقاطع بی‌نظیر، خواص و ویژگی‌هایشان و از همه مهم‌تر کاربرد آن‌ها توضیح خواهیم داد.

پروفیل آهن چیست؟

پروفیل آهن به مقاطع طویلی گفته می‌شود که با شکل و ویژگی خاصشان برای صنایع مختلف با کاربردهای متفاوت تولید شده‌اند. تولید آن‌ها شامل انواع فرآیندهای شکل‌دهی و قالب‌گیری است که نتیجه آن مقاطعی متنوع چون صنعتی و ساختمانی خواهد بود. استحکام، دوام و فرآیندپذیری فوق‌العاده پروفیل، کاربرد آن را به میزان چشم‌گیری افزایش داده است. از پروفیل آهن بیشتر به عنوان سازه پشتیبان، برای توزیع نیروی وزن وارده و تضمینی برای حفظ یکپارچگی سازه، ماشین‌آلات و … استفاده می‌شود.

پروفیل آهن چگونه تولید می‌شود؟

فرآیند تولید پروفیل آهن بسته به نوع آن‌ امکان دارد تا حدی تغییر کند. از انواع تکنولوژی‌ها چون برش لیزر و نورد سرد در فرآیند تولید آن‌ها بهره می‌برند. به طور کلی اما فرآیند تولید از انتخاب مواد اولیه مرغوب و باکیفیت آغاز می‌شود، در مرحله بعد برای بهبود خاصیت شکل‌پذیری، فولاد حرارت می‌بیند و به کمک قالب و غلتک شکل می‌گیرد. نهایتا پس از هم دما شدن پروفیل با محیط، آن‌ها را به طول مورد نظر برش می‌دهند. به شکل استاندارد اغلب پروفیل‌ها ۶ متری و یا ۱۲ متری هستند. برای بهبود کیفیت سطح و ضدزنگ کردن پروفیل، گاهاً از انواع آبکاری و پوشش‌های ثانویه نیز استفاده می‌کنند. کنترل کیفیت محصول در هر مرحله از تولید و به صورت مجزا باعث می‌شود محصول نهایی مطابق استانداردهای تعیین شده باشد. به همین دلیل است که کارخانه تولیدکننده اهمیت پیدا می‌کند. گروه صنعتی صبا یکی از بهترین‌ مجموعه‌های فعال در زمینه تولید مقاطع فولادی است. در مرحله پایانی، پیش از بسته‌بندی درصورت نیاز بر روی سطح پرداختکاری انجام می‌شود.

کاربرد انواع مختلف پروفیل

ویژگی‌های بی‌نظیر پروفیل‌ها باعث شده که این مقاطع در اغلب صنایع محصولاتی کاربردی و پراستفاده باشند. به این نکته اما توجه داشته باشید که اولا این مقاطع انواع مختلفی دارند و دوم هر نوع آن‌ها برای هدفی خاص مناسب‌تر است. در ادامه به بررسی کاربرد انواع مختلف آن‌ها با ذکر جزئیات می‌پردازیم. پروفیل آهن را براساس چند معیار و فاکتور مختلف می‌توان تقسیم کرد.

۱. براساس کاربرد

پروفیل ساختمانی

باتوجه به نامشان بدیهی است که بیشتر برای پروژه‌های ساختمانی کاربرد دارند. خود شامل چندین دسته و گروه هستند. اول مقاطع توخالی که اتفاقاً کاربردی‌ترین شکل پروفیل‌های ساختمانی هم به حساب می‌آیند. برای ساخت ستون، چهارچوب و حتی بدنه اصلی سازه از آن‌ها استفاده می‌شود. دومین گروه پروفیل Z است. بیشتر به صورت افقی و در امتداد شیب سقف برای ایجاد استحکام بیشتر دربرابر بار خارجی مثل باد یا برف از آن‌ها استفاده می‌شود. گروه سوم نبشی است. از نبشی به عنوان سازه پشتیبان در راه پله و چهارچوب استفاده می‌کنند.

پنجمین گروه کانال‌ها هستند. برای ساخت سقف کاذب و کانال عبور کابل و سیم‌های برق کاربرد دارند. گروه ششم تیرها هستند. تیرهای فولادی انواع مختلفی دارند که به دلیل استحکام و مقاومت زیادش از آن‌ها اغلب به عنوان اسکلت سازه استفاده می‌شود. هفتمین و آخرین گروه میلگردها هستند. برای مسلح کردن بتن، در فونداسیون، داخل ستون‌ها اصلی ساختمان برای ایجاد مقاومت لرزه‌ای از میلگرد استفاده می‌کنند.

پروفیل صنعتی

هر مقطعی که در صنعت مورد استفاده قرار بگیرد را پروفیل صنعتی می‌گویند به همین خاطر، هم تنوع خود این مقاطع بسیار زیاد است و هم موارد مصرف آن‌ها بسیار بیشتر است. از این مقاطع برای ساخت نوار نقاله استفاده می‌شود، از فریم و ریل تا عناصر ساختاری آن که بیشتر در کارخانه‌ها و معادن استفاده می‌شود. دومین کاربرد پروفیل‌های صنعتی در زمینه تولید تجهیزات حمل و نقل چون جرثقیل، لیفتراک و بالابر است چرا که به خوبی می‌توانند استحکام مورد نیاز این تجهیزات را تامین کنند. حتی برای فنس‌کشی اطراف مراکز صنعتی هم از این مقاطع مقاوم و ایمن استفاده می‌کنند. دودکش‌ها در کارخانه و مراکز صنعتی نیز اغلب با پروفیل‌های صنعتی ساخته می‌شود. علاوه بر این در صنایع تولیدی و تجاری هم، از آن‌ها برای ساخت انواع و اقسام محصولات مصرفی استفاده می‌کنند.

۲. براساس شکل ظاهری

پروفیل آهن را براساس شکل سطح مقطعش می‌توان به دو گروه باز و بسته تقسیم کرد.

سطح مقطع این پروفیل‌ها شکلی متفاوت و البته باز مثل پروفیل نبشی و آبرو دارد. از این مقاطع به عنوان فریم دیوار، سقف و کف استفاده می‌شود. همچنین به عنوان پایه قفسه‌های بزرگ در انبارها و هایپرمارکت‌ها کاربرد دارند. در زمینه کشاورزی برای ساخت بدنه انبار و طویله از این مقاطع استفاده می‌کنند و به طور کلی پروفیل‌های باز عموما کاربرد صنعتی مخصوصا در زمینه ساختمان‌سازی دارند.

همان‌طور که از نام آن‌ها نیز پیدا است سطح مقطع این پروفیل‌ها شکل بسته‌ای چون مربع، مستطیل و مثلث دارد. از نمونه‌های سبک این مقاطع اغلب برای تولید محصولات مصرفی چون مبلمان یا محصولات تزئینی چون انواع میز و استند استفاده می‌کنند. وزن سبک و در عین حال مقاومت خوب آن‌ها باعث شده حتی برای ساخت دوچرخه، خودرو، تجهیزات توانبخشی و حتی تجهیزات ورزشی هم کاربرد داشته باشند. نمونه‌های سنگین اما بیشتر کاربرد صنعتی دارند، از ساخت ستون سازه‌های کوچک چون آلاچیق تا نمونه‌ها عظیم مثل آسمان خراش‌ها. از این پروفیل‌ها حتی برای ساخت ماشین‌آلات و تجهیزات عظیم صنعتی هم استفاده می‌کنند.

۳. براساس نحوه تولید

پروفیل‌ها به طور کلی به دو شکل تولید می‌شوند. یا تحت نورد گرم که محصول آن پروفیل‌های عظیم صنعتی است یا نورد سرد که در واقع فرآیند تولید نمونه‌های ظریف‌تر و البته زیباتر است.

استحکام پروفیل‌های نورد گرم بسیار متفاوت و درواقع بیشتر از نورد سرد است. به همین دلیل برای پل‌سازی و ساخت خودروهای سنگین بسیار کاربرد دارد. دربرابر ضربه و شرایط نامساعد محیطی هم عملکرد مناسبی دارند و گزینه خوبی برای محصولات مصرفی در شرایط نامساعد چون ماشین‌آلات معدن هستند. رسانایی خوب پروفیل‌های نورد گرم آن‌ها را به مناسب استفاده در مبدل‌های حرارتی کرده است.

نورد سرد اثرات مثبتی بر ویژگی‌ کلی پروفیل‌ها دارد. اول این که دقت ابعادی آن‌ها را بالا می‌برد. دقیقا به همین دلیل است که از پروفیل‌ها نورد سرد بیشتر برای قطعه‌سازی استفاده می‌شوند. این دقت ابعادی بالا هم در مورد ضخامت و هم ابعاد سطح مقطع صادق است. مرحله پایانی نورد سرد با نام آنیلینگ تاثیر بسیار خوبی بر میزان فرآیندپذیری مقاطع می‌گذارد. این ویژگی، پروفیل را مناسب تولید انواع محصولات تزئینی که نیاز به تغییر شکل زیاد دارند، می‌کند. در این مورد اما کیفیت سطحی خوب این مقاطع هم تاثیر زیادی دارد. سطح براق و با کیفیت پروفیل نورد سرد کاربرد آن را در زمینه تولید محصولات تزئینی چندین برابر می‌کند.

۴. براساس جنس

پروفیل آهن یا به عبارت دقیق‌تر پروفیل فولاد از لحاظ جنس انواع مختلفی دارند. به تمام آن‌ها به صورت عام پروفیل فولادی گفته می‌شود اما هرکدام ویژگی‌های مطلوب و نامطلوب خاص خود را دارند که باتوجه به همین موضوع کاربردشان نیز تاحدی از هم متفاوت می‌شود.

فولاد کربنی با توجه به استحکام زیاد و قیمت مقرون به صرفه‌اش اغلب در زمینه ساختمان‌سازی کاربرد دارد. یکی از بهترین نمونه‌های آن پروفیل سبک است. قیمت پروفیل سبک به نسبت ویژگی‌هایش بسیار مناسب است. استیل یا فولاد ضدزنگ در صنعت به واسطه‌ی مقاومت زیادی که دربرابر زنگ‌زدگی دارد شناخته می‌شود. به همین دلیل از پروفیل‌ استیل بیشتر در شرایط محیطی سخت و نامناسب که احتمال زنگ‌زدگی زیاد است استفاده می‌کنند. ساخت تجهیزات بیمارستانی، آشپزخانه تجهیزات دریایی از جمله مهم‌ترین کاربردهای آن هستند. پروفیل گالوانیزه بیشتر برای مواقعی مناسب است که ضدزنگ و ارزان بودن پروفیل به یک اندازه اهمیت دارد. پروفیل گالوانیزه گرچه در مقایسه با استیل عمر مفید کوتاه‌تری دارد اما به طور کلی ویژگی‌ها و خواص آن مناسب و مطلوب است. اغلب از آن‌ها برای ساخت گلخانه استفاده می‌شود و محصول آن با نام لوله گالوانیزه گلخانه به فروش می‌رسد.

مزایا و معایب پروفیل

مزایا

نسبت استحکام به وزن خوبی دارند، به این معنا که حتی نمونه‌های ظریف آن چون پروفیل سبک هم به نسبت توان تحمل وزن زیادی دارد. تطبیق‌پذیرند و در انواع، شکل، ابعاد و فرم می‌توان آن‌ها را تولید کرد. دربرابر آتش مقاومت زیادی دارند. نه می‌سوزند و نه باعث گسترش آتش‌سوزی می‌شوند. پایدار هستند به این معنا که بعد از اتمام عمر مفیدشان می‌توان آن‌ها را بازیافت کرد. بدون این که حتی ذره‌ای ویژگی‌های آن دگرگون شود. به طور کلی پروفیل آهن مقرون به صرفه است زیرا فولاد به عنوان ماده اولیه تولید آن به نسبت قیمت کمی دارد.

معایب

به سرعت دچار اکسایش شده و با ایجاد زنگ آهن کم‌کم ساختار آن از بین رفته و خورده می‌شود و پروفیل استحکام اصلی خود را از دست می‌دهند. استفاده از استیل یا گالوانیزه کردن فولاد بهترین راه حل برای این مشکل جدی است. فولاد رسانا خوب الکتریسیته و گرما است. این ویژگی گاهی مشکل‌ساز می‌شود و برای حل آن باید از انواع عایق و پوشش‌های عایقی استفاده کرد.

عوامل موثر بر قیمت پروفیل

طبیعتا فاکتورهای اثرگذار بر قیمت پروفیل تنها دو مورد است. اول قیمت مواد اولیه و دوم فرآیند تولید. باتوجه به این که فرآیند تولید پروفیل پیچیدگی و هزینه‌ی زیادی ندارد قیمت نهایی آن بیشتر وابسته به قیمت مواد اولیه خواهد بود. به عنوان مثال قیمت لوله استیل به واسطه‌ی مواد اولیه گران قیمتش اختلاف چهار برابری با لوله مبلی دارد. علاوه بر این دو مورد اما مواردی وجود دارد که همه بازار را تحت تاثیر قرار می‌دهد و بازار فولاد هم مستثنا نخواهد بود. مواردی چون نسبت عرضه به تقاضا، قوانین تجارت، نرخ ارز و نوسانات آن، کیفیت و مشخصات فنی محصول و عواملی از این دست.

جمع‌بندی

یکی از بهترین و متداول‌ترین انواع مقاطع فولادی هستند که در اغلب صنایع کاربرد دارند. شاید بتوان گفت مزایا زیاد و معایب کم این مقاطع دلیل اصلی محبوبیت و گسترش کاربرد آن‌ها به ویژه در سال‌های اخیر بوده است. چرا که به کمک تکنولوژی‌ها نوین حتی بسیاری از ویژگی‌های نامطلوب این مقاطع کنترل و اصلاح هم شده است و همین باعث گسترش کاربرد انواع آن، حتی خاص‌ترین نمونه‌ها در سال‌های اخیر شده است.