اگر بخواهیم در مورد تاریخچه فولاد و مقاطع فولادی صحبت کنیم، باید بدانید فولاد از عصر آهن یعنی حدود 1200 سال قبل از میلاد وجود داشته؛ اگرچه تاریخ شروع و پایان این دوره بسته به منطقه جغرافیایی متفاوت خواهد بود. در مجموع احتمالاً این هیتی‌ها بودند که اولین بار با گرم کردن آهن و کربن فولاد را تولید کردند.
البته تجاری شدن فولاد در اواخر قرن نوزدهم با معرفی یک روش کارآمد برای کاهش میزان کربن در چدن توسط هنری بسمر (Henry Bessemer) اتفاق افتاد. او با این کار توانست با روشی بهینه ترکیب فلزی سخت و قابل‌انعطافی بسازد که «فولاد» نام گرفت. پس از آن بود که بنا به نیاز، انواع مقاطع فولادی ازجمله پروفیل تولید شدند.
اگر تاریخچه انواع مقاطع فولادی برایتان جالب است، در این مقاله به شما می‌گوییم پروفیل چیست و تاریخچه آن را بریتان شرح خواهیم داد.
چرا قوطی پروفیل تولید شد؟
برای پاسخ به این سؤال ابتدا باید بدانید قوطی پروفیل چیست و بشر چه نیازی به پیدایش این محصول داشت؟
قوطی پروفیل چیست؟
پروفیلها مقاطعی فولادی و توخالی هستند که هر یک بنا به کاربردشان با طراحی خاصی تولید می‌شوند. امروزه این مقاطع فولادی را مطابق با جنس، سایز، کاربرد و شکل تقسیم‌بندی می‌کنند. به طور کلی در صنعت ساخت و ساز و در مبحث تخصصی تعریف پروفیل، باید گفت، که دو نوع پروفیل باز و بسته وجود دارد. پروفیل باز در ابعاد و ضخامت‌های متنوع تولید می‌شود و در صنایع ساختمان سازی به عنوان مصالح مصرفی برای ساخت تسمه، تیرآهن، میلگرد، نبشی، ناودانی، هاش و چهارپهلو کاربرد دارد.
پروفیل‌های باز، نوع دیگری دارند، که به پروفیل‌های باز با سطح مقطع Z معروف هستند و در ساخت و سازهای بزرگ‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند. از کاربردهای پروفیل‌های باز با سطح مقطع Z میتوان به ساخت سقف سالن‌هایی بزرگی مانند سوله‌ها، سالن‌های ورزشی، انبارها و پارکینگ‌های عمومی اشاره کرد.
در گذشته برای بسیاری مصارف ساختمانی مانند ساخت درب و پنجره از چوب استفاده می‌شد؛ اما به‌مرور مهندسان دریافتند که می‌توانند مقاطع فولادی توخالی یا با اشکالی خاص طراحی کنند و آنها را به‌جای چوب در سازه‌های خود به کار ببرند.
یکی از مهم‌ترین دلایل تولید پروفیل، توخالی بودن و وزن پایین آن است. مقاطع فولادی توپر وزن بالایی دارند و با توجه به قیمت آهن، هزینه تأمین مقاطع فولادی پروژه زیاد خواهد شد. به همین دلیل ساخت مقاطع فولادی توخالی که بتوانند استحکام کافی را برای سازه فراهم کنند بسیار مطلوب بود.
در ابتدا از قوطی پروفیل تنها برای ساخت در و پنجره استفاده می‌شد؛ اما امروزه این مقطع فولادی در بسیاری از قسمت‌های مختلف ساختمان و حتی در صنایعی مانند خودروسازی کاربرد دارد.
انواع قوطی پروفیل
از آنجایی که پروفیل از مصالح مهم در سازه‌ها است، تنوع و گستردگی فراوانی دارد. به همین دلیل دارای انواع مختلفی است که از ظاهر، کاربرد، جنس، شکل، اندازه و سایز تقسیم بندی می‌شوند. شکل ظاهری پروفیلها از عوامل مهم تعیین کننده کابرد آنها است. در ادامه به شرح خلاصه انواع قوطی پروفیل از نظر کاربرد و انواع قوطی پروفیل از نظر ظاهر می‌پردازیم.
انواع پروفیل از نظر ظاهر
پروفیل باز از نظر شکل شبیه به یکی از حروف انگلیسی t, z یا u است که مهم‌ترین مزیت استفاده از آنها استحکام بالا، نصب آسان و در عین حال وزن سبک و هزینه کم و به صرفه آن است. نوع پروفیل باز که در دسته انواع پروفیل قرار می‌گیرد، دارای زیر چند مجموعه است که شامل: پروفیل z، پروفیل کلاهی، پروفیل فرانسوی و پروفیل سپری می‌شود. پروفیل بسته نیز همانطور که از نامش پیداست، دارای سطخ مقطع بسته و به شکل قوطی است که معمولا خریداران آن را با همین نام می‌شناسند. پیشنهاد ما برای شما این است که برای درک بهتر انواع پروفیل از نظر ظاهر، مقاله مربوط به این بخش را به طور کامل مطالعه کنید.
انواع پروفیل از نظر کاربرد
- پروفیل ساختمانی
- پروفیل صنعتی
پروفیل ساختمانی همانطور که از نامش پیداست، در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد که به دو روش ساخت نورد گرم و نورد سرد تولید می‌شود. از پروفیل ساختمانی نیز معمولا برای تولید درب و پنجره، درب‌های کرکره برقی، دکوراسیون داخلی، قفسه، ساخت سوله، ستون و اسکلت فلزی و پروفیل یو پی وی سی استفاده می‌شود. پروفیل صنعتی نیز از ورق سیاه با ضخامت بالا تولید می‌شود که گاها به آن پروفیل سنگین نیز می‌گویند. از پروفیل صنعتی نیز برای ساخت پل‌ها، ساخت تابلوهای تبلیغاتی عظیم، ساخت سازه‌های مربوط به صنایع نظامی، ساخت خودرو، ساخت شاسی تریلرها و نفت‌کش‌ها، ساخت پایه میز و صندلی، ساختن چارچوب درب‌های بزرگ آهنی، ساخت انواع قالب‌های فلزی به‌کاررفته در ماشین‌آلات و ساخت کرکره مغازه‌ها استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از قوطی پروفیل
می‌توانیم 4 مزیت اصلی استفاده از پروفیل را به‌صورت زیر خلاصه کنیم:
1. در واقع با توجه به وزن و قیمت پروفیل، اگر بتوانید از این محصول به‌جای دیگر مقاطع فولادی استفاده کنید، در هزینه‌های پروژه صرفه‌جویی قابل‌توجهی خواهد شد.
2. با جایگزینی پروفیل فولادی به‌جای چوب در ساختمان‌سازی، دوام سازه افزایش پیدا می‌کند.
3. وزن کمتر پروفیل، سبب کاهش وزن مرده ساختمان می‌شود.
4. با کاهش استفاده از چوب در ساختمان‌سازی، آسیب‌های صنعت ساخت‌وساز به محیط‌زیست کاهش می‌یابد.
قوطی پروفیل اولین بار کی و در کدام کشور تولید شد؟
تولید و توسعه بیشتر مقاطع فولادی در اروپا و در اواخر قرن هجده و اوایل قرن نوزده صورت گرفته که قوطی پروفیل نیز از این امر مستثنا نبوده است.
تاریخچه تولید پروفیل به سالهای جنگ جهانی دوم، یعنی حدود 100 سال پس از استفاده از لوله بازمی‌گردد. این محصول برای اولین بار در آن دوران در کشور آلمان ساخته شد و سپس سایر کشورهای اروپایی و آمریکا نیز به تولید پروفیل روی آوردند.
اولین کارخانه تولید پروفیل کجا بود؟
برادران مانیسمان اولین کارخانه تولید پروفیل را تأسیس کردند. آنها برای تولید پروفیل رول‌های ورق را به‌صورت اریب سوراخ کرده و با این کار امکان ساخت پروفیل را فراهم کردند؛ اما تولید مقاطع فولادی توخالی و بدون درز سال‌ها بعد توسط پیگر ممکن شد.
او توانست پروفیل‌هایی با ضخامت پایین‌تر و بدون درز بسازد. این در حالی بود که در آن زمان به دلیل نبود امکانات جوشکاری مناسب، هنوز امکان تولید پروفیل‌های درز جوش وجود نداشت.
سال‌ها بعد هم‌زمان با پیشرفت روش‌های جوشکاری، تولید مقاطع توخالی درزدار نیز امکان‌پذیر گشت. وایت هاوس انگلیسی اولین فردی بود که توانست جوش پروفیلها را توسعه دهد و در ادامه یک مرد آمریکایی با نام فرتز جوش یکپارچه این مقاطع را پیشرفت داد.
جالب است بدانید تا سال 1937 اتصال پروفیلها به یکدیگر بسیار سخت بود و به همین دلیل کاربرد انواع پروفیل محدود می‌شد؛ اما با اختراع بست توسط منگرینگ هاوزن در این سال، این مشکل برطرف شد و استفاده از پروفیل در ساختمان‌سازی و صنایع دیگر رواج بسیار یافت.
در ادامه مولر دستگاهی را اختراع کرد که بشر توانست با استفاده از آن پروفیل‌های مستطیلی و دایره‌ای نیز تولید کند. برای اولین بار در سال 1952 لیودز و استوارت توانستند مقاطع توخالی مستطیلی را بسازند.
تقریباً در دهه 1950 میلادی اغلب مشکلات مربوط به تولید، جوش، اتصال و برش این مقاطع حل شد. در طی سالهای اخیر نیز تحقیقات زیادی در رفتار خستگی، چگونگی پر کردن پروفیلها با بتن، مقاومت در مقابل آتش‌سوزی، باد و مقاومت در مقابل سایش و خوردگی آنها صورت گرفته و این محصول روزبه‌روز در مسیر بهبود کیفیت قرار دارد.
تاریخچه قوطی و پروفیل در ایران
یکی از اصلی‌ترین کاربردهای پروفیل در صنعت ساختمان‌سازی است. به همین دلیل با رشد صنعت ساخت‌وساز در هر کشوری استفاده از قوطی پروفیل نیز رواج پیدا می‌کند.
در ایران نیز بعد از جنگ جهانی دوم جمعیت افزایش یافت و تأمین مسکن برای آنها موجب رونق صنعت ساخت‌وساز در کشور شد. در همین زمان بود که مهندسان در پروژه‌های خود به‌جای استفاده از چوب، پروفیل‌های فولادی را به کار گرفتند.
در ابتدا بیشتر انواع پروفیل‌های موردنیاز از طریق واردات تأمین می‌شد؛ اما با افزایش تقاضا و وجود امکانات اولیه مسئولان تصمیم گرفتند تا تولید این مقطع فولادی را بومی کنند. تقریباً در سال 1340 بود که اولین کارخانه پروفیل در ایران با نام «شرکت صنعتی سپنتا» تأسیس شد. تا قبل از آن در ایران تنها کارگاهی زیر نظر مرحوم مهندس فتحی به طراحی و تولید پروفیل مشغول بود. در فواصل سالهای 1340 الی 1350 تعداد تولیدکنندگان لوله و پروفیل به 8 واحد در کشور رسید.
در سال 1351 هیئت مؤسس «سندیکاي صاحبان کارخانه‌های سازنده لوله و پروفیل ایران» اعلام موجودیت کرد و تا سال 1357 تعداد واحدهاي تولیدکننده لوله و پروفیل فولادي به 11 کارخانه رسید. در طول سالیان اخیر به‌شدت به تعداد کارخانه‌های تولید قوطی پروفیل افزوده شده است.
جالب است بدانید در کشورهای مختلف جهان ابتدا لوله تولید و مورد استفاده قرار گرفت، اما در ایران این قضیه روند متفاوتی داشت و ابتدا پروفیل به کار رفت.
پروفیل مبلی چیست؟
پروفیل مبلی محصولی فولادی است که از ورق سرد باضخامت 0.7 الی 1.5 میلی‌متر تولید شده است. رایج‌ترین پروفیل‌های مبلی، قوطی پروفیل مبلی با سطح مقطع مربع یا قوطی سبک با سطح مقطع مستطیل شکل است.
نمونه‌های کاربرد پروفیل فولادی در سازه‌های قدیمی
شاید کاربرد پروفیل در سازه‌های قدیمی به زمانی بازگردد که کسی نمی‌دانست پروفیل چیست! برخی از سازه‌های قدیمی وجود دارند که قبل از اختراع رسمی پروفیل در آنها از مقاطع فولادی استفاده شده که امروزه میتوان آن را به‌نوعی پروفیل دانست.
به‌طور مثال در سال 1890 پل قوسی به طول 521 متر در کشور اسکاتلند ساخته شده است که در آن ورق‌های رول مانندی به کار برده شده که به یکدیگر پرچ شده بودند. میتوان ادعا کرد که ورق‌های فولادی استفاده شده در این سازه شکلی شبیه به پروفیل‌های امروزی دارند.
همانطور که احتمالاً خود شما با مطالعه متن بالا متوجه آن شده‌اید، پروفیل به دلیل روش تولید پیچیده‌تر دیرتر از دیگر مقاطع فولادی مانند میلگرد و تیرآهن به روند تولید و استفاده رسیده است. البته با توجه به مزایای بسیار این مقطع فولادی، پروفیل بسیار سریع جای خود را در بسیاری از صنایع مانند ساختمان‌سازی و خودروسازی پیدا کرد و امروزه کاربردهای فراوانی دارد. اگر فکر میکنید میتوانید از پروفیل در پروژه خود استفاده کنید بهتر است راهنمای خرید قوطی پروفیل را مطالعه کنید.