در زمان‌های قدیم از چوب برای ساخت‌وساز استفاده می‌شد و برای مدت طولانی جایگزینی برای آن وجود نداشت. اما آشنایی بشر با فلزاتی مانند آهن و فولاد، آغازی برای پایه‌گذاری تمدن مدرن و ورود به عصر توسعه بود. ورود به این بخش از تمدن مدرن باعث شد که محیط زیست نیز نفس راحتی بکشد و میزان بسیار زیادی از تخریب درختان برای استخراج چوب، کاهش پیدا کند. در اسناد تاریخی نشان داده می‌شود که برای اولین بار در تمدن‌های مصر و چین از این عنصر کلیدی استفاده شد. آهن می‌تواند با بسیاری از عناصر ترکیب شده و تشکیل آلیاژ بدهد و دارای سه دسته اصلی است که عبارتند از: آهن کار شده، چدن و فولاد.
اما رابطه پروفیل با آهن چیست و چگونه پروفیل‌ها توانستند کاربرد این عنصر را به میزان زیادی بیشتر کرده به شکلی که روند توسعه را بار دیگر دچار دگرگونی کنند. در ادامه با صباپروفیل همراه باشید تا به بررسی جامع این محصول شگفت‌انگیز بپردازیم.
فهرست مطالب
پروفیل چیست؟
پروفیل (به انگلیسی Profile) محصولی است که از شکل دادن به آهن، فولاد، آلومینیوم و… از طریق روش‌های مختلف بوجود می‌آید. معنای لغوی این عبارت در زبان انگلیسی به معنای مقطع طولی یا عرضی ترجمه می‌شود. شاخصی که نقش اصلی را در تعیین قیمت این محصول بازی می‌کند و شاید به همین دلیل است که با این نام شناخته می‌شود. به عبارت بهتر، پروفیل مقاطعی تو خالی از جنس آهن است که برای ساخت و ساز و استحکام سازه از آن استفاده می‌شود.
دسته‌بندی‌ها و انواع مختلفی از پروفیل وجود دارد که هر کدام کاربرد مخصوص به خود را دارند. در مرحله طراحی باید کلیه محاسبات انجام شود تا پروفیل مناسب آن کار انتخاب شود. در انتخاب پروفیل سه شاخص سطح مقطع، ضخامت و طول، نقش اساسی در تعیین قیمت پروفیل دارند. پروفیل های فلزی به دلیل تولید و پردازش ساده، قابلیت استفاده مجدد و استحکام خمشی بالا، دارای محبوبیت زیادی هستند.
تاریخچه پروفیل
محصولات پروفیلی بیش از صد سال است که در قاره اروپا شناخته شده است و بعد از جنگ جهانی دوم و با افزایش جمعیت، نیاز به استفاده از آنها بیشتر احساس شد. اشکال مختلف پروفیل در دهه 1950 از آمریکا وارد اروپا شد و حدود ده سال بعد، مورد توجه مهندسان قرار گرفت. این مقبولیت گسترده ناشی از مونتاژ ساده و هزینه ساخت کم برای پروفیل بود. یکی از اولین تولیدات پروفیل در اروپا بر می‌گردد به سال 1980 که پلی در اسکاتلند با این محصول ساخته شد. تاریخچه تولید پروفیل در ایران هم به حدود سال 1340 باز می‌گردد که اولین کارخانه تولید این محصول با نام سپنتا ساخته شد.
کاربرد پروفیل
شاید در ابتدا و با ورود محصول پروفیل، تنها از آن در صنعت ساختمان‌سازی استفاده می‌شد، اما در ادامه وقتی مهندسان با مزایای بیشمار آن آشنا شدند، این محصول را به صنایع مختلف بردند. لیستی از کاربردهای پروفیل در صنایع مختلف عبارتند از:
• ساخت درب و پنجره
• ساخت انواع حفاظ
• ساخت انواع نرده
• پوشش سقف
• ساخت کرکره مغازه‌ای
• صنایع پل سازی
• صنایع خودروسازی
• صنایع نظامی
• شهرسازی
مزایای استفاده از پروفیل
استفاده از پروفیل دارای مزایای زیادی است که آنها را برای شما لیست می‌کنیم:
1. قابلیت بازیافت فولاد، یکی از اصلی‌ترین نقاط قوت آن است که به پروفیل نیز به ارث رسیده است. فولاد را می‌توان به‌طور مکرر بازیافت کرد زیرا هیچ یک از خواص فیزیکی ذاتی خود را در نتیجه فرآیند بازیافت از دست نمی‌دهد.
2. پروفیل ضد زنگ و با دوام عالی بوده و دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است.
3. قطعه‌ای که از پروفیل ساخته می‌شود، دارای ماندگاری بالایی است. این ماندگاری در برابر طول عمر، وضعیت آب و هوا، رطوبت، حوادث زیان‌بار و پدیده‌های طبیعی است.
4. پروفیل، عایق بسیاری مناسبی برای صدا است و تا حد زیادی می‌تواند صدا را سرکوب کرده و از انتقال آن جلوگیری به عمل آورد.
5. به دلیل عملکرد حرارتی مناسب در محصولات پروفیلی، شما به‌راحتی می‌توانید به آسایش حرارتی در ساختمان‌های خود دست پیدا نمایید و میزان تلف شدن گرما و یا سرما را به حداقل برسانید.
انواع پروفیل
همان‌طور که در ابتدای مقاله گفتیم، پروفیل دارای دسته‌بندی‌های متنوعی است که هرکدام کاربردهای خودشان را دارند. در ادامه به بررسی انواع دسته‌بندی‌های پروفیل خواهیم پرداخت:
انواع پروفیل از نظر کاربرد
پروفیل در صنایع مختلف، کاربردهای متنوعی دارد. اصلی‌ترین کاربردهای پروفیل عبارتند از:
• پروفیل ساختمانی
• پروفیل صنعتی
از پروفیل صنعتی در صنایع خودروسازی و صنایع نظامی استفاده می‌شود. این نوع پروفیل‌ها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که دانش و تجهیزات فنی خاصی را می‌طلبد و به همین دلیل در هر کارگاهی ساخته نمی‌شود. در مقابل، پروفیل ساختمانی قرار دارد که پرکاربردترین نوع پروفیل در صنعت می‌باشد. در ساخت درب و پنجره، سقف، حفاظ‌های راه پله‌ها و نمای ساختمان از این نوع پروفیل استفاده می‌شود.
انواع پروفیل از نظر روش ساخت
انعطاف‌پذیری خمیر و اینکه به راحتی می‌توان آن را به شکل‌های مختلف در آورد را احتمالاً دیده‌اید. آیا همین انعطاف‌پذیری را می‌توان به فلزات نیز انتقال داد به‌صورتی که آن را بتوان به اشکال مختلف در آورد؟ در ساخت پروفیل با عبارتی به نام نورد آشنا می‌شویم. اما نورد چیست و چه کاربردی در ساخت پروفیل دارد؟ نورد یا رولینگ (Rolling) یکی از فرآیندهای شکل‌دهی فلزات و کاهش ضخامت مقاطع مختلف فلزی است. در دستگاه نورد، شمش فلزی از بین یک یا چند جفت غلتک عبور کرده و با تنش‌های فشاری که به آن وارد می‌شود، تغییر شکل داده و حتی می‌توان خاصیت مکانیکی آن را نیز تغییر داد.
با توجه به اینکه در ساخت پروفیل از چه دمایی در فرآیند نورد استفاده شود، انواع مختلفی از پروفیل ساخته می‌شود که عبارتند از:
• پروفیل نورد گرم (Hot rolled profile): پروفیل حاصل شده در این فرآیند در دمایی بالاتر از دمای تبلور فلز شکل می‌گیرد.
• پروفیل نورد سرد (Cold rolled profile): پروفیل حاصل شده در این فرآیند در دمایی پایین‌تر از دمای تبلور فلز شکل می‌گیرد.
• پروفیل نورد مرکب: پروفیل حاصل شده از این فرآیند، هر دو مراحل نورد سرد و گرم را گذرانده است.
انواع پروفیل از نظر ظاهر
اگر از نظر شکل ظاهری، سطح مقطع پروفیل بسته باشد به آن پروفیل بسته می‌گویند و اگر سطح مقطع باز باشد، پروفیل باز می‌گویند. نمونه‌هایی از پروفیل بسته عبارتند از لوله، قوطی، یو پی وی سی، درب کرکره‌ای برقی، پنجره و… و نمونه‌هایی از پروفیل باز عبارتند از میل‌گرد، نبشی، تیرآهن، پروفیل زد و…
انواع پروفیل از نظر جنس و وزن
پروفیل سبک: این نوع پروفیل که با نام قوطی مبلی نیز شناخته می‌شود، کم ضخامت و با انعطاف پذیری بالا است که با استفاده از ورق روغنی و در فرآیند نورد سرد تولید می‌شود. در ساخت پایه میز و صندلی، لوازم خودرو مانند لوله اگزوز یا فرمان خودرو، ساخت لوازم خانگی و به‌طور کلی لوازم دکراتیو، از پروفیل سبک استفاده می‌شود.
پروفیل سنگین: این نوع پروفیل باضخامت بالایی و از ورق سیاه ساخته می‌شود و به دلیل سنگین بودن آن است که به آن پروفیل سنگین گفته می‌شود. در ساخت سازه‌های بزرگی مانند پل، تجهیزات نظامی، ماشین آلات صنعتی و یا تابلوهای تبلیغاتی که در بزرگراه‌ها نصب می‌شوند، از این محصول استفاده می‌شود.
شاید بتوان اصلی‌ترین تفاوت پروفیل سبک و سنگین را در نوع کاربرد آن دانست که هر کدام در صنایع مختلفی استفاده می‌شوند.
پروفیل آلومینیوم: در جاهایی که نیاز به زیبایی بیشتر وجود دارد از پروفیل آلومینیومی که رنگی سفید و روشن دارد، استفاده می‌شود. آلومینیوم، فلزی است براق و این روشن بودن باعث محبوبیت بیش از اندازه پروفیل‌های آلومینیومی شده است.
پروفیل کامپوزیتی: کامپوزیت نوعی پلاستیک تقویت‌شده با الیاف شیشه است که از آن در تولید انواع میل‌گرد، قوطی، ناودانی، نبشی و بسیاری از مصالح دیگر استفاده می‌شود.
پروفیل گالوانیزه: در این نوع پروفیل از یک فرآیند به نام گالوانیزاسیون استفاده می‌شود. گالوانیزاسیون به فرآیندی گفته می‌شود که در آن از یک پوشش فلزی برای محافظت از پروفیل فولادی استفاده می‌شود. این عمل به جهت جلوگیری از زنگ زدگی بر روی فلزات اعمال می گردد.
جمع‌بندی
همان‌طور که در این مقاله مطالعه نمودید، پروفیل با مزایا و تنوع بسیار زیادی که دارد توانسته زندگی بشر را تحت تاثیر خود قرار دهد. ولی با این وجود تولید انبوه پروفیل به خصوص در ایران با مشکلات فراوانی همراه است که این موضوع دلیلی بر گرانی آن نیز شده است. وجود فناوری‌های خاص در ماشین آلات و تجهیزات تولیدکننده پروفیل باعث شده که قیمت آنها بسیار بالا باشد. از طرف دیگر با مشکل دیگری به‌خصوص در پروژه‌های ساختمانی روبرو هستیم و آن سخت بودن اتصال این محصول است که نیاز به دستگاه مخصوصی دارد. همین امر باعث شده که هزینه اتصالات پروفیل نیز بالا باشد.