پروفیل چیست؟ با فرآیند تولید پروفیل آشنا شوید

فهرست مقاله

در بازار آهن فروشان، پروفیل فولاد به عنوان یکی از مواد اصلی در صنعت ساختمانی و تولید خودرو به فروش می‌رسد. این پروفیل‌ها که از ورق‌های فولادی نورد شده تهیه می‌شوند، به عنوان یکی از محصولات فولادی ثانویه شناخته می‌شوند. بنابراین، قیمت آن‌ها به‌طور مستقیم تحت تأثیر قیمت ورق‌های فولادی است. علاوه بر این، نوع، اندازه، و ضخامت پروفیل‌های فولادی نیز بر تعیین قیمت آن‌ها تأثیرگذار است.

در بازار فولاد ایران، تنوع زیادی از پروفیل‌ها با انواع کاربردها و ابعاد مختلف به چشم می‌خورد. این پروفیل‌ها شامل پروفیل‌های قوطی ساختمانی، قوطی مبلی، و قوطی صنعتی می‌شوند که همگی از جمله پروفیل‌های پرکاربرد و مورد تقاضا هستند. در بسیاری از صنایع، به‌ویژه زمانی که ضخامت آن‌ها بیشتر از 3 میلی‌متر است، این پروفیل‌ها به طور معمول مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا این ضخامت بیشتر از آنها را برای استفاده در شرایط سخت و نیازمند به مقاومت بیشتر مناسب می‌سازد.

تولید پروفیل فلزی به روش مستقیم و غیرمستقیم

پروفیل‌ها به دو روش متفاوت، یعنی روش مستقیم و روش غیرمستقیم، تولید می‌شوند. در روش مستقیم که برای پروفیل‌های باز معمولاً مناسب‌تر است، ورق فولادی به صورت مستقیم شکل‌دهی می‌شود و به پروفیل تبدیل می‌شود، بدون نیاز به جوشکاری. اما در روش غیرمستقیم، ابتدا لوله تولید می‌شود و سپس آن را به شکل زاویه‌دار و گوشه‌دار تبدیل می‌کنند تا در نهایت به پروفیل تبدیل شود. این دو روش، هرکدام ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند که بسته به نیازهای مختلف صنعتی و کاربردی، استفاده می‌شوند.

فرایند رل فرمینگ چیست؟

فرآیند شکل‌دهی ورق با استفاده از غلتک، به نام رل‌فرمینگ شناخته می‌شود. در این روش، در ابتدای خط تولید، ورق یا تسمه قرار می‌گیرد تا با استفاده از غلتک‌ها، صافکاری روی آن انجام شود و در صورت نیاز، پانچ شود. سپس، ورق به شکل‌دهی می‌رود و وارد سری غلتک‌ها می‌شود. در این مرحله، اگر لازم باشد، عملیات پانچ‌کاری انجام می‌شود و در نهایت، پروفیل با ابعاد و طول مشخصی تولید می‌شود. با استفاده از روش رل‌فرمینگ، می‌توان انواع مختلفی از پروفیل‌ها را تولید کرد. این فرآیند به عنوان یکی از روش‌های بسیار دقیق و پرکاربرد برای تولید پروفیل‌ها شناخته می‌شود.

پروفیل چگونه تولید می ‌شود؟ خط تولید پروفیل آهنی

قبل از راه‌اندازی کارخانه‌ی فولاد مبارکه اصفهان، بیشتر مواد اولیه‌ی مورد نیاز برای تولید در کارخانجات، از کشورهای اروپایی و ژاپن وارد می‌شدند. اما اکنون، بخش قابل توجهی از این مواد اولیه توسط فولاد مبارکه تأمین می‌شود و بخش دیگر نیز از کشورهای آسیای میانه، برزیل، اروپا و اروپای شرقی تهیه می‌شود. این تغییرات نه تنها به بهبود عملکرد و کارایی تولید، بلکه به کاهش وابستگی به کشورهای خارجی نیز کمک کرده است.

ورق فولادی (کلاف) برای استفاده در فرآیندهای تولیدی باید دارای ترکیبات شیمیایی دقیق و خواص مکانیکی مناسبی باشد تا هیچ مشکلی در طول فرآیند تولید ایجاد نشود و در نهایت برای سازنده و مصرف‌کننده نیز مناسب باشد. ورق مصرفی بر اساس استانداردهای ST37.2 یا JIS G 3131 و G 3132 باید دارای ترکیبات شیمیایی خاصی باشد که شامل سیلیسیم حدود 35/0 درصد، کربن 3/0 تا 1/0 درصد، گوگرد 04/0 درصد، فسفر 04/0 درصد و منگنز 5/0 درصد می‌شود. این ویژگی‌ها برای تولیداتی که از این ورق فولادی استفاده می‌شود بسیار حیاتی است زیرا این ویژگی‌ها تأثیر بسزایی بر کیفیت و عملکرد نهایی محصول دارند. پس از ورود به کارخانه، ورق فولادی توزیع شده و با توجه به ابعاد و مصرف آن در بخش‌های مختلف، در انبار قرار می‌گیرد تا وارد پروسه‌ی تولید شود.

پس از اتمام فرآیند تولید، پروفیل‌ها به طول و ابعاد مشخصی بریده و آماده‌ی استفاده می‌شوند. از روش رل‌فرمینگ می‌توان برای تولید انواع مختلفی از پروفیل‌ها استفاده کرد. این فرآیند به عنوان یکی از روش‌های بسیار دقیق و پرکاربرد برای تولید پروفیل مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا امکان ایجاد شکل‌های متنوع و دقیق برای پروفیل‌ها را فراهم می‌کند.

پیشنهاد سایت : شمش قلع چیست و در چه مواردی قابل استفاده است؟

مراحل تولید پروفیل

پس از تهیه کلاف‌ها، آن‌ها به دستگاه‌های برش منتقل می‌شوند تا به صورت نوارهایی با عرض مشخص برش داده شوند. این دستگاه‌های برش می‌توانند به صورت کاملاً یا نیمه‌اتوماتیک عمل کنند و دارای امکانات و ویژگی‌های متنوعی هستند. نوع دستگاهی که برای این کار استفاده می‌شود، بسته به سفارش و نیازهای بهره‌برداری مشخص و انتخاب می‌شود.

یک دستگاه برش متشکل از اجزای مختلفی است که هر کدام وظایف و عملکردهای خاصی را بر عهده دارند. این اجزا شامل قطعاتی نظیر ذخیره‌کننده کلاف، کلاف‌گیر، ضربه‌گیر، میز حمل‌کننده، سیستم بازکننده طوقه‌های کلاف، سیستم کنترل‌کننده کناره جهت بهبود تنظیم، صاف‌کننده ورق، گیوتین، قرقره‌های هدایت ورق، غلتک‌های تغذیه ورق، بخش اصلی برش، غلتک‌های جداکننده نوارهای بریده شده، نگه‌دارنده نوارها و نوارجمع‌کن. هر یک از این اجزا نقش بسیار مهمی در عملکرد و کارایی دستگاه برش ایفا می‌کنند و از اهمیت بالایی برخوردارند.

پس از قرارگیری کلاف بر روی کلاف‌گیر، این کلاف‌گیر به دور خود می‌چرخد و پس از باز شدن طوقه‌ها، سر ورق زیر غلتک‌های صاف‌کننده هدایت می‌شود تا ورق به صورت صاف و تخت شود. سپس سر ورق توسط گیوتین بریده می‌شود تا در مراحل بعدی، به‌ویژه هنگام جوشکاری، هیچ مشکلی به وجود نیاید و عملیات به طور صحیح ادامه یابد.

در مرحله بعد، غلتک‌های تغذیه ورق را به سمت دو شافت اصلی هدایت می‌کنند که روی آن‌ها تیغه‌هایی از فولاد نصب شده است. این تیغه‌ها پس از انجام عملیات حرارتی، به سختی 59 تا 61 راکول دست یافته‌اند و فواصل بین آن‌ها با توجه به عرض نوارها به دقت تنظیم شده است. عملیات برش زمانی اتفاق می‌افتد که ورق از بین تیغه‌ها عبور می‌کند و این مرحله از فرآیند با دقت و صحت بالایی انجام می‌شود.

ورق یا نوارها، به صورت پیوسته و تحت حرکت مستمر، توسط دو شافت جداکننده که هر کدام به تیغه‌های کوچک خود مجهز شده‌اند، به سمت جلو حرکت می‌کنند. این حرکت ادامه پیدا می‌کند تا سر اولیه نوارهای بریده شده، با گیره‌ای ویژه که درون نوار جمع‌کن نصب شده است، اتصال یابد. از این مرحله به بعد، ورق کشیده شده توسط نوار جمع‌کن به سمت خود جلب و هدایت می‌شود و در انتها، نوارها به دسته‌های مشخصی تقسیم و به بخش‌های مختلف خطوط تولید منتقل می‌شوند.

جوشکاری به روش مقاومتی (ERW)

همانطور که از عنوانش مشخص است، گرمایی که در اثر جریان الکتریکی ایجاد می‌شود، به عملکرد مواد در برابر جریان الکتریکی که از آن عبور می‌کند، وابسته است. به طور دقیق‌تر، زمانی که جریان الکتریکی شدید در یک بازه زمانی کوتاه اعمال می‌شود، فلز به شکلی مانند خمیر نرم و شکل پذیر درمی‌آید که این فرآیند به عنوان مرحله‌ای قبل از ذوب شدن شناخته می‌شود. قبل و در حین عبور جریان الکتریکی، فشار قوی به فلز اعمال می‌شود که پس از قطع جریان الکتریکی همچنان ادامه دارد. فشاری که توسط غلتک‌ها اعمال می‌شود، لوله‌ها را به هم فشرده کرده و شکل نهایی آن‌ها را شکل می‌دهد.

جوشکاری به روش زیر پودری (SAW)

روش جوشکاری زیر پودری یکی از روش‌های محبوب در جوشکاری قوسی است. در این روش، بین الکترود که انرژی را تأمین می‌کند و فلز پایه، یک قوس قابل مشاهده تشکیل می‌شود که حرارت تولید شده توسط این قوس باعث ذوب شدن فلز پایه و ایجاد اتصال محکم بین آنها می‌شود. پودر جوشی از مخزن نگه‌دارنده از طریق یک مجرای خاص به سطح قطعه‌کار هدایت می‌شود، این پودر جوشی علاوه بر فراهم کردن ماده جوش، وظیفه محافظت از فلز پایه را نیز بر عهده دارد.

انواع پروفیل کدامند؟

در تقسیم‌بندی پروفیل‌ها، توجه به ظاهر آنها مهم است که آن را به دو دسته‌ی باز و بسته تقسیم می‌کند. این تفاوت در مقاطع پروفیل‌ها بیانگر نوع کاربردهایی است که آنها برای آنها استفاده می‌شوند. پروفیل‌های باز معمولاً در مقاطع I، HAT، U و Z ساخته می‌شوند و متنوعیت در ابعاد و ضخامت آنها وجود دارد که بیشتر برای کاربردهای مربوط به ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، پروفیل‌های بسته نیز در مقاطعی همچون HAT بسته، HSS و دیگر مقاطع مشابه تولید می‌شوند که برای کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پروفیل‌های باز، از جمله تیرآهن، میلگرد، تسمه، نبشی، ناودانی، هاش، چهار پهلو و سایر موارد مشابه، در زمینه‌های گوناگونی مانند ساختمان‌سازی، صنایع فلزی، خودروسازی و سایر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. از سوی دیگر، پروفیل‌های بسته یا توخالی نیز شامل محصولاتی همچون قوطی، لوله، پروفیل‌ یو پی‌وی‌سی و دیگر اشکال پروفیل‌های استفاده شده در ساخت درب‌های کرکره برقی، پنجره، در و سایر کاربردهای مشابه می‌باشند.

پروفیل‌های توخالی با استفاده از دو فرآیند نورد گرم و نورد سرد تولید می‌شوند. در ادامه، بررسی دقیق‌تر فرآیند تولید این پروفیل‌ها را ارائه خواهیم کرد.

پروفیل استیل، به عنوان یکی از گزینه‌های متنوع پروفیل‌ها، به دلیل ویژگی‌های خاص و منحصر به فرد خود، در صنایع گوناگونی از جمله صنایع غذایی، دارویی، آرایشی و بسیاری دیگر به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فرآیند تولید پروفیل توخالی به روش نورد گرم و نورد سرد

در این فرآیند، شکل‌دهی پروفیل در دماهای میانی بین 700 تا 900 درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد که اغلب به صورت مستقیم انجام می‌پذیرد. در این روش، پروفیل‌های چهارگوش از داخل یک لوله دوار عبور می‌کنند و تحت فشار غلتک‌ها در حالی که در حال نورد گرم هستند، به اشکال مختلفی شکل می‌گیرند. این فرآیند به دلیل دمای بالا، فشار مناسب و سرعت مناسب انجام می‌شود که به وضوح از طریق تکنیک‌های پیشرفته و دقیق کنترل می‌شود.

تولید پروفیل توخالی به این روش در دمای محیط صورت می‌گیرد و در طول فرآیند، به جز مراحل جوشکاری و همگن‌سازی درز جوش، هیچ گونه فرآیند حرارتی دیگری اعمال نمی‌شود. این فرآیند تولید، به تطابق با استاندارد EN 10219 اجرا می‌شود.

ساخت پروفیل‌ چه کاربردهایی دارد؟

پروفیل‌ها به عنوان عناصر اساسی، در انواع مختلف صنایع و بخش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در صنعت، ساختمان‌سازی و راه‌سازی. پروفیل‌های مربعی و مستطیلی شکل (قوطی) با مقاطع کوچک نیز در این صنایع به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال:

– استفاده از آنها در ساخت و نصب نرده‌های فلزی
– استفاده در ساخت و نصب در و پنجره‌های منازل
– استفاده در کناره‌های راه‌پله‌ها برای استحکام و زیبایی
– نصب به عنوان نرده‌کشی اطراف دیواره‌های کارخانه‌ها و مناطق محدود شده
– استفاده در نرده‌های پیاده‌روها و خیابان‌ها برای ایمنی عابران پیاده
– و نیز در صنایع خودروسازی برای انواع مختلف اجزای خودروها.

قوطی‌های مربعی با مقاطع بزرگ‌تر که به نام «ستونی» نیز شناخته می‌شوند، ضخامتی از 5/1 تا 8 میلیمتر دارند و در موارد زیر به کار می‌روند:

– استفاده در صنعت و ساختمان‌سازی به عنوان ستون
– استفاده در اسکلت فلزی ساختمان‌ها
– استفاده به عنوان پایه میز و صندلی
– استفاده در ساخت شاسی تریلرها و نفت‌کش‌ها (در صورت داشتن مشخصات فیزیکی مطمئن)
– استفاده به عنوان پروفیل زد و به طور معمول برای پوشش سقف سوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استفاده از پروفیل‌های نبشی مناسب برای ساخت چارچوب‌های درهای آهنی بزرگ و قالب‌های فلزی متنوعی که در ماشین‌آلات استفاده می‌شوند، امری بسیار حیاتی است. همچنین، از پروفیل‌های ناودانی که با استفاده از روش نورد سرد تولید می‌شوند، در موارد مختلفی مانند درهای کرکره‌ای مغازه‌ها نیز بهره‌گیری می‌شود.

در اینجا، در چارچوب دانشنامه فراآهن زنده رود، به یکی از پرسش‌های اساسی موسوم به “پروفیل چیست؟” پرداختیم. این محصولات که به عنوان پروفیل شناخته می‌شوند، اغلب در مقاطع توخالی و فولادی در بازار آهن‌فروشان به فروش می‌رسند و در صنایع مختلفی از جمله صنعت ساختمان‌سازی و تولید خودرو به کار می‌روند. روش‌های تولید این محصولات معمولاً به دو شیوه مستقیم و غیرمستقیم انجام می‌شود. رل فرمینگ یکی از روش‌های متداول برای شکل‌دهی ورق با استفاده از غلتک است. در پایان مقاله، به بررسی کاربردهای این محصولات فولادی بر اساس ساختار و شکل ظاهری آن‌ها پرداختیم. هنگام سفارش این محصولات، به راهنمای خرید پروفیل‌ها توجه ویژه داشته باشید.