پروفیل های فولادی متنوعی در صنعت وجود دارد که به دلیل ویژگی‌هایشان، کاربردهای مخصوص به خود را پیدا کرده‌اند. همانطور که می‌دانید فولاد یکی از شکل‌پذیرترین و در عین حال مقاوم‌ترین موادی است که وجود دارد. به همین جهت، همیشه جزو مواد اولیه‌ای است که مهندسان برای تبدیل ایده‌های بلندپروازانه خود از آن استفاده می‌کنند. از آنجایی که تبدیل ایده‌های خلاقانه به واقعیت، نیازمند ابزارهای خلاقانه نیز هست، هرروز شاهد مقاطع فولادی تازه‌ای هستیم که در جهان تولید می‌شوند.
برای درک کاملی از پتانسیل مقاطع فولادی در صنعت، باید به شناخت کاملی از آن‌ها رسید. در اینجا مروری می‌کنیم بر مهمترین و پرکاربردترین پروفیل های فولادی که در صنعت ایران بسیار مورد استفاده هستند. با آی فولاد همراه باشید.
پروفیل چیست؟
کلمه پروفیل همان کلمه profile در زبان انگلیسی است که به معنای نیم‌رخ است. از سویی دیگر در صنعت، کلمه‌ای است که به مقطع ثابت و طول زیاد اشاره می‌کند. از این کلمه برای تمام مقاطع فارغ از جنس آن‌ها استفاده می‌شود. پروفیل‌ها گستردگی بسیاری دارند که بر اساس معیارهای مختلفی مثل جنس، کاربرد، روش ساخت و ... تقسیم بندی می‌شوند.
از آنجایی که زیرساخت همه صنایع را فولاد تشکیل داده، مهمترین پروفیل‌ها در صنعت، پروفیل‌های فولادی هستند که خود نیز طبق معیارهای متفاوتی دسته بندی می‌شوند. در ادامه، طبقه‌بندی پروفیل‌های فولادی آمده است.
دسته بندی پروفیل های فولادی از نظر سطح مقطع و روش ساخت
برای انتخاب پروفیل ها که تنوع بالای آن‌ها می‌تواند هرکسی را دچار سردرگمی کند، شناخت دسته بندی آن‌ها راهگشا است. پروفیل‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی دسته بندی کرد که مهمترین آن‌ها دسته بندی از طریق روش ساخت و شکل سطح مقطعشان است.
دسته بندی پروفیل های فولادی بر اساس سطح مقطع
پروفیل ها را از نظر باز و بسته بودن محیط سطح مقطع به دو دسته زیر تقسیم می‌کنند:
پروفیل باز: پروفیل های تیرآهن، میلگرد، نبشی، ناودانی، تسمه، چهارپهلو و سپری جزو پروفیل های باز محسوب می‌شوند.
پروفیل بسته: لوله‌ها، قوطی‌ها و پروفیل های HSS در دسته پروفیل های بسته قرار می‌گیرند. همینطور بعضی پروفیل های درب و پنجره هم در این دسته هستند.
دسته بندی پروفیل های فولادی از جهت روش ساخت
پروفیل ها به دو روش کلی ساخته می‌شوند:
نورد گرم: در این روش پروفیل به طور مستقیم از شمش‌های فولادی ساخته می‌شود و پروفیل ها به صورت قطعاتی یکپارچه هستند. پروفیل های لولهای، قوطی، تسمه، ورق، سپری، ناودانی و میلگرد در این دسته قرار دارند.
نورد سرد: در این روش، پروفیل ها با شکل دادن ورق‌های فولادی به روش خم کردن یا پرس تولید می‌شوند، بنابراین ماحصل آن، قطعات فولادی سبکی هستند. بعضی ناودانی ها، نبشی ها و کلاهی ها را با این روش می‌سازند. همچنین ناودانی دوبل که از اتصال میانی دو ناودانی ورقی ایجاد می‌شود هم در این دسته قرار می‌گیرد.
نورد سرد را می‌توان به دو روش مستقیم و غیرمستقیم تقسیم کرد. در روش مستقیم، ورق با عبور از قالب، شکل گرفته و درزها جوش داده می‌شوند. اما در روش غیر مستقیم، لولهای درابتدا تشکیل داده می‌شود که با قرار دادن قالب‌های مختلف در طول آن، شکل سطح مقطع را ایجاد می‌کند. جوشکاری به روش زیرپودری (SAW) و مقاومتی (ERW) از جمله روش‌های جوشکاری در نورد سرد است.
تیرآهن
تیرآهن یک مقطع فولادی سخت و بلند است که از دو بال و یک جان تشکیل شده است. از این مقطع فولادی در تیر و ستون و دیگر بخش‌های سازه استفاده می‌شود. تیرآهن در جدول اشتال به سه دسته IPB ،IPE و INP تقسیم می‌شود. به تیرآهن های IPB تیرآهن بال پهن یا هاش می‌گویند و دو مورد دیگر با نام تیرآهن I شکل معروف هستند که از جهت نوع ضخامت بال‌هایشان باهم متفاوتند. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله تیرآهن هاش چیست مراجعه کنید.
میلگرد
میلگرد یک پروفیل فولادی طویل با سطح مقطع دایره‌ای توپر است که با توجه به میزان مقاومت و شکل ظاهری به چهار دسته A4، A3 ، A2، A1 تقسیم می‌شود. میلگرد A1 آجدار و دیگر میلگردها بدون آج هستند. هرکدام از این میلگردها مقاومت مربوط به خود را داشته و کاربردی مرتبط با ویژگی‌های خود دارند.
ناودانی
ناودانی ها از یک جان در وسط و دو بال عمود بر آن تشکیل شده‌اند. ناودانی ها از نظر شکل ظاهری به دو دسته تقسیم می‌شوند. اگر بال‌های ناودانی کاملا در یک ضخامت یکنواخت و باهم موازی باشند به آن ناودانی C شکل گفته می‌شود و آن را در استاندارد با نام UPE می‌بینیم.
نوع دیگری از ناودانی وجود دارد که به آن ناودانی U شکل می‌گویند. در این حالت بال‌ها در توازی با یکدیگر نیستند و با گرد شدن زاویه داخلی مقطع، بال‌ها حالت مخروطی پیدا می کنند و شکلی U شکل به مقطع می‌دهند. در استاندارد، این نوع ناودانی ها با اصطلاح UPN دیده می‌شوند.
ناودانی به دو روش نورد گرم و نورد سرد تولید می شود که هرکدام کاربرد مخصوص به خود را دارند.
نبشی
نبشی از مهمترین مصالح ساختمانی است که در اتصالات مقاطع فولادی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. نبشی ها از دو سطح تشکیل شده‌اند که به صورت عمود بر یکدیگر قرار گرفته‌اند. به دلیل شکل ظاهری که پیدا می‌کنند، به این پروفیل ها، مقاطع L شکل می‌گویند. این پروفیل های فولادی از نظر ظاهری به دودسته نبشی هایی با بال مساوی و نبشی هایی با دوبال نامساوی تقسیم می‌شوند. نبشی ها به هردو روش نورد گرم و نورد سرد تولید می‌شوند.
سپری
سپری ها که به دلیل شکل ظاهریشان پروفیل T نیز نامیده می‌شوند، در صنعت ساختمان سازی و برای اتصالات پل به ستون، در سازه‌های خرپایی، سقف‌های شیشه‌ای و کاذب و ... بسیار پرکاربرد هستند. این مقاطع فولادی از بال و جان باریک و بلند ساخته می‌شوند. بعضی از سپری ها قاعده و ارتفاع برابر دارند و در بعضی دیگر قاعده آن‌ها دو برابر ارتفاعشان است.
سپری ها به صورت نورد گرم، نورد سرد و هم از طریق برش طولی تیرآهن هاش تولید می‌شوند که مورد آخر به دلیل استاندارد نبودن، تنها در شرایط به خصوصی که امکان تهیه سپری های استاندارد وجود نداشته باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
لوله
در سیستم‌های پایپینگ صنعتی و ساختمانی استفاده از لوله‌های فولادی به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار، استحکام و دوام بالا و مقاومت در برابر انواع خوردگی رواج بسیاری دارد. این لوله های فولادی معمولا شامل آلیاژهایی از آلومینیوم، منگنز، تیتانیوم و تنگستن هستند. کاربرد گسترده این لوله ها باعث شده که سالانه میلیون‌ها تن لوله فولادی تولید و به مصرف کلان برسد.
لوله های فولادی میتوانند جوش داده شده یا یکپارچه و بدون درز باشند. لوله های یکپارچه از گذشتن ماده مذاب روی یک میله، برای ایجاد فضای خالی داخلی پروفیل ایجاد می‌شوند.
لوله های فولادی به صورت گسترده‌ای در محیط‌های صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صنعت، لوله های فولادی براساس میزان مقاومت در برابر فشار، دما و خوردگی دسته بندی می‌شوند. در مصارف خانگی نیز در لوله‌های گاز و یخچال کاربرد دارند.
قوطی
پروفیل هایی با مقطع مستطیلی و مربعی توخالی را در ایران با نام قوطی می‌شناسند. در صنایع مختلفی مثل ساختمان، خودروسازی، تولید لوازم خانگی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. به جز طول و عرض، ضخامت این مقاطع اهمیت دارد که به اصطلاح به آن گوشت پروفیل می‌گویند.
تسمه
تسمه ها از برش‌های طولی با اندازه‌های مساوی از ورق تهیه می‌شوند که آن‌ها را بر اساس ضخامت و عرضشان دسته بندی می‌کنند. تسمه های فولادی در مصارف ساختمانی و صنعتی، سازه‌های فلزی، گریتینگ، گاردریل و ... کاربرد دارند.
چهارپهلو (چهارسو)
چهارپهلو یک پروفیل فولادی است که سطح مقطعی پر و مربعی شکل دارد. به دلیل شکل سطح مقطع آن، عملیات تراشکاری و جوشکاری در این پروفیل بسیار آسان است. از جمله کاربرد این پروفیل می‌توان به ساخت قسمت‌های تزیینی سازه، ساخت درب و پنجره، شفت، محور اتصالات، ابزارهای فولادی مختلف، قاب، بست و ... اشاره کرد.
خواص چهارسو به روش تولید آن بستگی دارد. این پروفیل به سه روش نورد گرم، نورد سرد و ترانسی تهیه می‌شود. چهارپهلوهای تولیدی به روش نورد گرم، کیفیت خیلی بالایی ندارند و بیشتر در مواردی استفاده می‌شوند که استحکام بیش از شکل ظاهری مدنظر باشد.
پروفیل های تولیدی در نورد سرد، کیفیت بالاتری دارد و می‌توان در کارهای ظریف‌تر از آن استفاده کرد. و اما دسته آخر چهارپهلوهای ترانسی هستند که با دقت بسیار تولید شده‌اند و درکارهایی با ظرافت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ورق های فولادی ، مواد اولیه بسیاری از پروفیل های فولادی
ورق های فلزی، سطوحی کاملا مسطح هستند و بنا به جنس، ضخامت و روش تولیدشان به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. عمده‌ی محصولات تولیدی در صنعت، از ورق های فولادی تولید می‌شوند. ورقه های برنجی، ورق های آلومینیوم، ورقه های فولادی و ... از این دسته هستند. ورق های فولادی امروزه بخش بزرگی از صنعت را در اختیار خود گرفته اند و زیربنای بسیاری از محصولات هستند. از جمله مهمترین ورق های فولادی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ورق های سیاه
- ورق روغنی (ورق سرد)
- ورق گالوانیزه (ورق سفید)
- ورق رنگی
- ورق اسیدشویی
- ورق آجدار
- ورق قلع اندود
سیم مفتول
سیم مفتول مقطعی گرد دارد و به روش نورد و کشش از بیلت تولید می‌شود. این سیم‌ها که کاربرد بسیاری در صنعت ساختمان و خودروسازی دارند، صنایع ظریفی هستند که گاهی ضخامتشان به یک دهم میلیمتر هم میرسد. مفتول سیاه، مفتول گالوانیزه گرم و سرد، مفتول استنلس استیل و ... از انواع سیم های مفتولی هستند.
یکی از پرکاربردترین محصولات تولید شده از سیم مفتول، طناب فولادی یا همان سیم بکسل است که کاربرد بسیار زیادی دارد. سیم بکسل به گونه‌ای است که چندین سیم فولادی با الگویی مارپیچ به دور یک سیم فولادی مرکزی می‌پیچند و ساختاری مستحکم و با دوام را ایجاد می‌کنند.
پروفیل Z
این پروفیل به دلیل شکل سطح مقطع آن که شبیه حرف انگلیسی z است، پروفیل z نامیده می‌شود. این مقطع فولادی به عنوان المان تقویت کننده در سقف‌ها، ستون‌ها، تیرک‌ها و ... استفاده می‌شود. این پروفیل بیشتر در سازه‌های ویژه مثل انبارها، سوله‌ها، در ساختار خرپایی ترن هوایی و ... کاربرد دارد.
پروفیل کلاهی
این مقطع، از پروفیل های فولادی نورد شده در بازار است که در تمام صنایع به خصوص در ماشین آلات صنعتی کاربرد فراوان دارد. در تولید یدک‌کش ها بسیار از این مقطع استفاده می‌شود. علاوه بر این در صنایع دیگری نیز کاربرد دارد. مثلا در مرغداری‌ها، برای ساخت سطوح انتقال، از پروفیل کلاهی استفاده می‌شود. مزیت اصلی این مقطع فولادی، جوشکاری ساده آن است.
این مقاطع از ورق های گالوانیزه و دیگر ورق های فولادی بر اساس نیاز صنعتی ساخته می‌شوند.
پروفیل درب و پنجره
این پروفیل ها انواع بسیار زیادی دارند. از پرکاربردترین این مقاطع می‌توان به لنگه دری، زهوار، چهارچوبی و... اشاره کرد. چهارچوب فرانسوی، رومی، مکزیکی و ساده از انواع پرمصرف دیگر هستند. نوع دیگری نیز به عنوان پروفیل سپری وجود دارد که با آن چه بالا گفته شد متفاوت است. در زیر تصویر آن درکنار دیگر پروفیل‌های در و پنجره آمده است.
پروفیل های HSS ، انواع تازه‌ای از پروفیل های فولادی
پروفیل های HSS یا همان (Hollow structural section) مقاطع سازه‌ای توخالی هستند که مصالح جدیدی محسوب می‌شوند. این پروفیل‌ها که مقاطعی مربعی، مستطیلی و دایره‌ای دارند، گاهی با لوله و قوطی اشتباه گرفته می‌شوند اما تفاوت‌هایی بین این دو وجود دارد.
لوله های فولادی در مقایسه با مقاطع دایره‌ای HSS ، ابعاد، ضخامت و دسته بندی متفاوتی دارند. لوله ها بر اساس قطر دسته بندی می‌شوند اما HSS های دایره‌ای بر اساس ابعاد بیرونی پروفیل. HSS های مربعی گوشه‌های گرد دارند و ضخامت این گوشه‌ها دوبرابر ضخامت دیواره است.
از سویی دیگر مقاطع HSS به نسبت مصالح سنتی که با ورق تولید می‌شوند، در معماری مدرن کاربرد بیشتری دارند. شکل این مقاطع هوشمندانه‌تر طراحی شده، به همین دلیل در کنار زیبایی و ظرافتی که برای سازه به همراه می‌آورند، ایمنی و مقاومت بسیاری هم دارند. به دلیل توخالی بودن این مقاطع، در سازه‌هایی که المان وزن در آن‌ها اهمیت دارد، مثل سازه‌های لرزه ای، میتوانند استفاده شوند.
از دیگر ویژگی‌های آن‌ها، مقاومت بالایشان در برابر خوردگی است. علاوه بر این، بدون مشکل و به راحتی جوش داده می‌شوند که کار با آن‌ها را بسیار ساده می‌کند.
قیمت پروفیل های فولادی
همانطور که گفته شد، پروفیل ها انواع گوناگونی دارند که در تمام صنایع کاربردهای بسیاری پیدا کرده‌اند. پروفیل ها از این جهت بسیار کارآمد هستند که علاوه بر انواع استاندارد، میتوانند بنا به نیاز مشتری ساخته شوند. از همین روست که هرروز پروفیل های جدید با انواع و و اندازه‌های متفاوتی به بازار می‌آید که برای تبدیل شدن به یک صنعتگر موفق، باید خود را با این مسیر همراه نگه داشت. برای شناخت مقاطع فولادی و اطلاع از قیمت انواع پروفیل می توانید به سایت آی فولاد مراجعه کنید.
