روش تولید انواع پروفیل

روش تولید انواع پروفیل یک معیار مهم در انتخاب محصول مورد نظر و نهایی است. پروفیل‎‌ها کاربردهای بسیار گسترده‌ای در صنایع کوچک و بزرگ دارند. برای تولید درب، پنجره، صندلی تا کشتی سازی و صنایع حساس نظامی از انواع پروفیل‌‌ها استفاده می‎کنند. پروفیل‌ها، مقاطع فولادی و توخالی هستند که دارای طول، سطح مقطع و ضخامت یک دست می‎باشند.

روش تولید انواع پروفیل بر کاربرد آن‎ها تاثیرگذار است. دسته بندی پروفیل به لحاظ کاربرد به دو نوع پروفیل های خانگی و صنعتی تقسیم می‎شود. دسته بندی دیگری نیز برای پروفیل‌ها بر اساس شکل ظاهر وجود دارد. پروفیل ها به لحاظ شکل ظاهری به دو گروه پروفیل باز و بسته تقسیم می‎شوند.

استخراج از معدن تا روش تولید انواع پروفیل

پیش از آشنایی با روش تولید انواع پروفیل باید با مراحل آماده‌سازی ماده اولیه آن‎ها آشنا شویم. برای تهیه پروفایل، از ورق‌های فولادی مختلف با ضخامت و آلیاژهای متفاوت استفاده می‎شود.

در اولین گام باید سنگ آهن از معدن استخراج شود. سپس توسط دستگاه‌های ویژه، سنگ‎ها به قطعات ریزتر تبدیل می‎شوند (ابعاد آن ها بین 0 الی 600 میلیمتر). در مرحله بعد قطعات ریز و درشت را از یکدیگر جدا می کنند. سنگ آهنی که قطعات آن زیر 45 میکرون باشد کنسانتره آهن نام دارد. کنسانتره سنگ آهن، ماده اولیه برای تولید گندله آهن است. این ذرات ریز اگر وارد کوره شوند موجب خفگی کوره شده و راه عبور گازها را مسدود می‎کنند. کنسانتره سنگ آهن به همراه افزودنی‌های شیمیایی، درون دستگاه‌‌های استوانه یا دیسکی ریخته می‎شوند و می‎چرخند. مواد افزودنی مانند سیمان، آب، سیلیس، آهک، گل بنتونیت را می‎توان نام برد. در نهایت به همراه ذرات ریز آهن به شکل توپ خواهند شد. گندله آهن برای تولید آهن اسفنجی نیز استفاده می شود.

سنگ آهن، گندله، آهن اسفنجی و قراضه با توجه به نوع محصول و روش انتخابی تولید فولاد آهن، وارد کوره می‎شوند. کوره‎ های بلند، کوره احیای مستقیم یا کوره القایی (IMF) را می‎توان نام برد. 90% محصولات جهانی از طریق کوره بلند تولید می‎شوند. به همراه آن‎ها با توجه به نوع آلیاژ، آهک، کک و… داخل کوره ریخته می‎شوند که در نهایت آهن خام بدست می‎آید. سپس این آهن خام به فولاد مذاب تبدیل می‎شود (در کانورتر). سپس ناخالصی‎‌های آن جدا شده و فولاد خام بدست می‎آید. در مرحله بعد به واحد ریخته گری منتقل می‌شود. فولاد مذاب درون قالب‎‌های مورد نظر مانند شمش، بیلت و… ریخته می شود. سپس شمش فولاد در طول و ضخامت‎ دلخواه برش زده می‎شود.

ورق فولادی و روش تولید انواع پروفیل

با توجه به روش تولید انواع پروفیل برای تولید پروفیل‎‌های مختلف، از ورق‎های فولادی استفاده می ‎کنند. فرآورده‌‎های میانی که برای ساخت این ورق‎ها استفاده می‎کنند از بین محصولات زیر استفاده می‎شوند:

این چهار فرآورده میانی دارای ضخامت، عرض و طول‌های متفاوتی هستند. هر یک از آن‎ها برای تبدیل به ورق های فولادی، نورد می‎شوند. محصولات نهایی بعد از نورد، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‎گیرند. یکی از آن‎ها تبدیل ورق فولادی نورد شده به انواع پروفیل است.

ورق‌های فولادی که با توجه به روش تولید انواع پروفیل مورد استفاده قرار می گیرند به دو صورت نورد می شوند.

روش های تولید ورق فولادی نورد شده

ورق‎های فولادی که در تولید انواع پروفیل (با توجه به روش تولید انواع پروفیل) مورد استفاده قرار می‎گیرند به دو روش تولید می‎شوند:

روش نورد گرم

ابتدا یکی از فرآورده‌‌های نیمه آماده انتخاب می‎شود. سپس آن را حرارت می‎ دهند تا به دمای مورد نظر (1700 درجه سانتی گراد) برسد. در مرحله بعد، فولاد حرارت دیده از بین غلتک‎‌‌ها بر روی نوار نقاله حرکت می‎کند. دو غلتک که بر روی نوار نقاله قرار دارند برخلاف یکدیگر حرکت می‎کنند. در نتیجه مقاطع فولادی که در بین غلتک‌‌ها حرکت می‌ کنند نازک می‎شوند. فاصله بین دو غلتک از مقطع شمش، بیلت یا… کمتر است تا بتواند آن را نازکتر کند. سپس ورق فولادی به شکل رول برش داده می‎شود.

روش نورد سرد

ورقی که به روش نورد گرم تولید می ‎شود به عنوان ماده اولیه در روش نورد سرد استفاده می‎شود. در روش نورد سرد، فرآیندهای بیشتری بر روی ورق فولادی نورد گرم صورت می‎گیرد (دمای اتاق). به جای استفاده از حرارت، از تنش‌‌های مکانیکی برای افزایش کیفیت و مقاومت استفاده می‎کنند.

هر یک از این دو روش ذکر شده دارای تجهیزات و مراحل خاص خود هستند. از ورق‌‌های تولید شده به هر دو روش، پروفیل‌‌های باز و بسته را تولید می‎کنند.

پروفیل چیست؟ (Profile)

شاید این سوال پیش بیاید که پروفیل چیست؟ تا اینجا با روش تولید ورق‎های فولادی که برای تولید انواع پروفیل (با توجه به روش تولید انواع پروفیل) مورد استفاده قرار می‎گیرند آشنا شدید. در واقع پروفیل، قطعه فولادی و توخالی است که به دو صورت تولید می‎شود، شامل:

البته پروفیل ها به لحاظ وزن به دو گروه پروفیل سبک و سنگین تقسیم بندی می شوند. هر یک از آن ها کاربردهای متفاوتی در صنایع و صنعت ساخت و ساز دارند. سطح مقطع، ضخامت، طول و وزن آن ها در تولید، به کاربرد و زمینه استفاده آن ها مربوط می شود. پروفیل ها انواع مختلفی دارند:

با توجه به روش تولید انواع پروفیل، با آلیاژهای مختلف می‎توان انواع پروفیل‌‌های باز یا بسته را تولید کرد.

تفاوت پروفیل های نورد گرم و نورد سرد

در روش تولید انواع پروفیل، زمانی که از ورق فولادی استفاده می‎شود ویژگی‎های همان ورق نیز به پروفیل منتقل می‎شود. پروفیل‎هایی که با ورق فولادی نورد گرم تولید می‎شوند دارای یک لایه اکسید می‎باشند که سطح آن را خشن و زبر می‌کنند. البته مقاومت فولاد را در برابر خوردگی افزایش می‎دهد. پروفیل‎هایی که با ورق نورد سرد تهیه می‎شوند سطحی صاف و صیقلی دارند. البته مقاومت و استحکام آن از ورق نورد گرم بیشتر است. قیمت آن‎ها نیز بیشتر می‎باشد، اما تنوع آن‎ها از لحاظ ضخامت، طول و… نسبت به پروفیل گرم کمتر است.

برای تولید پروفیل توخالی از روش نورد گرم و نورد سرد استفاده می شود. دما در این روش بین 700 الی 900 درجه است که دمای اتاق نام دارد.

روش تولید پروفیل

روش تولید انواع پروفیل، در دو نوع پروفیل باز و بسته، متفاوت است. ابتدا کلاف یا رول به دستگاه برش اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک انتقال داده می‎شود تا نوارهایی با عرض و طول مشخص برش زده شوند. این دستگاه‌ها قسمت‎های مختلفی دارند.

کلاف‎گیر و ضربه گیر
میز نقاله
بازکننده کلاف
سیم کنترل لبه ورق
صاف کننده ورق
گیوتین و غلتک‎ها
قسمت برش
غلتک جداکننده نوار زائد
نگهدارنده ها و نوار جمع کن دست

روش تولید انواع پروفیل به صورت کلی به دو روش تقسیم می‎شود:

انتخاب هر روش به نوع آلیاژ فولاد، استیل یا آلومینیوم بستگی دارد. بهترین کارخانه های تولید پروفیل در ایران و جهان، از این دو روش استفاده می‎کنند.

روش تولید انواع پروفیل به صورت مستقیم

یک روش تولید انواع پروفیل، روش مستقیم است که معمولاً برای تولید پروفیل باز کاربرد دارد. به عبارت دیگر ورق فولادی طی فرآیند نورد سرد به پروفیل تبدیل می‎شود. بعد از برش ورق فولادی در ابعاد مشخص، این نوارها از بین غلتک عبور می‎کنند. به این منظور اینکه بتوان سطح مقطع نوارها را مشخص کرد تا شکل مورد نظر پدید آید و لبه‎ها به یکدیگر نزدیک شوند. در مرحله بعد تاب‎گیری انجام می‎شود تا اغنا و خمش آن برطرف شود. سپس به یکدیگر جوش می‎خورند.

جوشکاری به دو صورت انجام می‎شود:

روش مقاومتی (ERW): با اعمال جریان الکتریکی انجام می‎شود.
روش زیرپودری (SAW): فرآیندی که بین فلز پایه و الکترود در حال تغذیه، قوسی شکل می‌گیرد. فلز ذوب شده و اتصال برقرار می‎شود. کیفیت، دقت و ظرافت بسیار بالایی دارد. زاویه ها تیز و خطوط جوش ثابت هستند.

روش تولید انواع پروفیل به صورت غیر مستقیم

در این روش تولید انواع پروفیل، از قالب‎های مختلفی برای تولید انواع پروفیل استفاده می‎شود. این روش با نام on line شهرت دارد. ابتدا باید ورق یا نوارهای بریده شده به شکل لوله تبدیل شوند. سپس آن‎ها را با یکی از سه روش زیر فرم می‎دهند:

در این روش تولید، لبه تیز وجود ندارد. گوشه یا زاویه دار کردن لوله ها به سرعت انجام می‌شود. سرعت تولید در این روش بسیار بالاست اما از دقت و ظرافت کمتری نسبت به روش قبل برخوردار است.