پروفیل چیست؟
در صنعت ساختمان سازی از مصالح فراوانی بهره گیری می شود که هر کدام به نوعی در تکمیل شدن ساختمان نقش دارند. یکی از این مصالح که کاربرد متعددی در ساختمان سازی دارد پروفیل است که شامل دو نوع ساختمانی و صنعتی می باشد. نوع ساختمانی این محصول به نام پروفیل 508 در ساخت درب و پنجره و نوع صنعتی در ساخت خودرو به کار می رود. همچنین پروفیل ها از زمان های بسیار قدیم به دلیل استحکام و خواص بسیار عالی برای ساخت و ساز به کار می روند. به جرات می توان گفت در اجرای هر نوع پروژه ساختمانی یا مواردی مانند انواع پل ها و زیبا سازی شهر به وفور از پروفیل های مختلف استفاده می شود.
در واقع پروفیل مقاطعی تو خالی از جنس آهن است که برای ساخت و ساز و استحکام سازه از آن استفاده می کنند. پروفیل ها در شکل های مختلف برای کاربردهای متفاوتی ساخته می شوند. اما به طور کلی می توان آن ها را در دو دسته صنعتی و ساختمانی تقسیم بندی کرد. با این حال امروزه پروفیل های گالوانیزه و کامپوزیت نیز در دسته های جداگانه ای قرار می گیرند.
پروفیل ساختمانی: به آن گروه از محصولاتی گفته می شود که در صنعت ساختمان سازی از آن ها بهره گرفته می شود. به عنوان مثال این محصول در ساخت درب و پنجره های آلومینیومی خانه ها سهم بسزایی دارد. نوع ساختمانی شامل چند شکل است:
پروفیل صنعتی: همان طور که مشخص است این محصول در صنایع گوناگون مانند خودرو سازی و نظامی به عنوان ضمایم صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در صنعت خودروسازی از اشکال قوطی مربعی و مربع مستطیلی استفاده می شود. در سطوح مختلف صنعتی توجه به خصوصیت های مکانیکی و الکتریکی از اهمیت بالایی بهره مند بوده و در این راستا دانش فنی، تجربه کاری و امکانات تولیدی در جایگاه برگزیده ای قرار می گیرند به نحوی که توانایی تولید قطعات خاص با ویژگی های مشخص برای هر تولید کننده ساختمانی امکان پذیر نخواهد بود. پروفیل های صنعتی که در بخش تولیدات صنعتی مانند خودروسازی و یا ساخت وسایل نظامی برای ساخت قطعات صنعتی به کار می روند، در این نوع تولیدات خصوصیات مکانیکی و الکتریکی مقاطع اهمیت بالایی داشته و دانش فنی و تجهیزات موجود در کارگاه های تولیدی پروفیل های صنعتی حرف اول را می زنند. به همین دلیل، هر کارگاهی قادر به تولید آن ها نمی باشد.
پروفیل‌ها از جمله محصولات فولادی هستند که به شکل‌های مختلفی در صنعت ساختمان‌سازی کاربرد دارند. مشخصات قابل توجه فولاد که باعث برتری آن نسبت به سایر مصالح ساختمانی می‌شود، مواردی مثل کشش، شکل‌پذیری و مقاومت در برابر فشار و کشش هستند. در ادامه پروفیل گالوانیزه که یکی از پرکاربردترین نوع پروفیل‌ها در ساختمان‌سازی است را بیشتر می‌شناسیم. از این پروفیل به منظور مقاوم‌سازی و تقویت قاب‌های در و پنجره استفاده می‌شود تا از تغییر فرم قاب آن‌ها در برابر فشار جلوگیری شود. البته مقاوم‌سازی در و پنجره تمام کاربرد این پروفیل‌ها نیست.
پروفیل گالوانیزه چیست؟
تولید پروفیل‌های گالوانیزه یا گالوانیزاسیون پروفیل فولادی، یک فرآیند شیمایی، الکتریکی یا مکانیکی است که در آن پوشش محافظ (معمولا روی) به فولاد یا آهن اضافه می‌شود تا از زنگ‌زدگی فلز مادر جلوگیری شود. گالوانیزاسیون یا روی‌اندود کردن فلزات، فرآیندی است که از ۳۰۰ سال پیش شروع شده و قدمتی طولانی دارد. فرآیند گالوانیزاسیون به نام لوییجی گالوانی نام‌گذاری شده که دانشمند ایتالیایی و ابداع‌کننده این روش بوده است. یکی از متداول‌ترین روش‌های تولید این پروفیل‌ها، تولید پروفیل گالوانیزه با روش گالوانیزه گرم است که در آن، قطعات در روی مذاب غوطه‌ور می‌شوند و با توجه به این که قیمت پروفیل گالوانیزه به عوامل مختلفی از جمله ضخامت، ابعاد و نوع تولید آن بستگی دارد، بررسی روش تولید اهمیت دارد. گالوانیزاسیون یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های محافظت فولادها در محیط‌های خورنده است. روش‌های دیگری مثل روش سرد و الکترولیتی هم وجود دارند که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.
همان‌طور که گفتیم، پروفیل گالوانیزه برای مقاوم‌سازی و تقویب قاب‌های در و پنجره‌های پی‌وی‌سی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر چند که ما به فولادی بودن این پروفیل‌ها اشاره کردیم، اما پروفیل‌های گالوانیزه ممکن است بعضا از آلیاژهای آهن و روی هم ساخته شود. اما گالوانیزاسیون فولاد یا آهن چگونه از آن فلز محافظت می‌کند؟ تا زمانی که پوشش روی دست‌نخورده و سالم باشد، از خوردگی فلز زیرین جلوگیری می‌شود. حتی برای نتایج بهتر گالوانیزاسیون، از کرومات روی نیز به عنوان یک فرآیند صنعتی استفاده می‌شود. حتی اگر گالوانیزاسیون هم نتواند از فلز زیرین محافظت کند و فلز اصلی در معرض خوردگی قرار گیرد، عملکرد محافظتی پروفیل گالوانیزه تا زمانی که روی در تمام آن ناحیه از بین برود، ادامه دارد.
مشخصات و ویژگیهای قوطی گالوانیزه
پروفیل یا قوطی‌های فلزی موارد استفاده مختلفی در صنایع مختلف دارند. قوطی‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند که با هیچ محصول دیگری قابل مقایسه نیست. پروفیل گالوانیزه مقطع توخالی فلزی است که از ورق‌های فلزی تولید می‌شود. بیشتر پروفیل‌ها از جنس فولاد هستند و مقاومت خاصی در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی دارند. قوطی گالوانیزه محصول ورق‌های فولادی گالوانیزه است که با نورد سرد و گرم تولید می‌شود و به‌خاطر روی‌اندود بودنش، مقاومت زیادی در برابر فرسودگی و خوردگی دارد.
قوطی گالوانیزه نوعی از پروفیل است که به خاطر ویژگی ضد زنگ بودنش، در صنایع و قسمت‌های تحت تاثیر زنگ‌زدگی بیشترین استفاده را دارد. علاوه بر در، پنجره و قسمت‌های بیرونی ساختمان که در مواجهه با آب و هوا یا رطوبت می‌تواند بیشترین فرسودگی و خوردگی را داشته باشد، قوطی گالوانیزه برای تقویت پنجره‌های پی‌وی‌سی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. قوطی گالوانیزه کاربردهای زیادی دارد که در ادامه بخشی از آن‌ها را معرفی می‌کنیم:
تولید انواع لوله‌های فلزی
محافظت در برابر قطعات ارزشمند ساختمان
تولید انواع سینی کابل در محیط‌های خانگی و صنعتی
چارچوب‌بندی در و پنجره‌ها
انواع پروفیل گالوانیزه
پروفیل گالوانیزه انواع مختلفی دارد که بسته به سبک یا سنگین بودنش دسته‌بندی می‌شود. پروفیل‌های گالوانیزه می‌توانند سبک، سنگین، صنعتی یا کشاورزی باشند که هر کدام ضخامت، ابعاد و وزن متفاوتی دارند. از آن جایی که مورد استفاده اصلی پروفیل‌های گالوانیزه در و پنجره است، پروفیل گالوانیزه در ابعاد متفاوتی برای ساختشان استفاده می‌شود. پروفیل گالوانیزه به شکل‌های مربعی و مستطیلی در بازار عرضه می‌شود. قطر قوطی‌های مربعی از ۱ تا ۴ میلی‌متر متغیر است، در حالی که قوطی‌های مستطیلی قطری بین ۱ تا ۳ میلی‌متر دارند.
انواع پروفیل، کاربردهای گوناگونی در صنعت ساخت‌و‌ساز دارد. مثلا پروفیل U گالوانیزه با ضخامت ۱ تا ۲ میلی‌متر برای ساخت سقف سوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و ضخامت‌های ۳ میلی‌متر برای ساخت ستون کاربرد دارد.
برای ساخت پروفیل های گالوانیزه، از ماشین آلات تمام اتوماتیک استفاده می شود. انواع پروفیل های گالوانیزه شامل موارد زیر است:
پروفیل گالوانیزه U48
پروفیل گالوانیزه C50
پروفیل گالوانیزه C100
پروفیل گالوانیزه F47
پروفیل گالوانیزه U100
پروفیل گالوانیزه L25
پروفیل گالوانیزه UH36
پروفیل گالوانیزه U70
پروفیل گالوانیزه C70
روش‌های مختلفی برای تولید پروفیل گالوانیزه وجود دارد که در ادامه با هم آن‌ها را مرور می‌کنیم:
پروفیل گالوانیزه گرم یا حرارتی:
گالوانیزاسیون گرم یا حرارتی، روشی است که فلزات در وان مذاب روی فرو می‌روند و به غوطه‌وری گرم هم معروف است. این روش نزدیک به ۱۵۰ سال است که برای روی‌اندود کردن پروفیل گالوانیزه کاربرد دارد.
در این روش، یک پوشش روی، روی آهن یا مس ایجاد می‌شود. پودر و قطعات از جنس روی، روی در بسته یک مخزن استوانه‌ای چرخان قرار می‌گیرند. با افزایش دمای مخزن تا حدود ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد، قطعات فلز روی و آهن که در سیلندر قرار گرفته‌اند، با یکدیگر ترکیب شده و آلیاژی از همان فلز روی سطح قطعه مورد نظر تشکیل می‌شود. در واقع پس از خارج شدن پروفیل از وان مذاب که دمایی حدود ۴۶۰ درجه سانتی‌گراد دارد، قطعه روی ابتدا با اکسیژن و سپس با کربن واکنش داده و لایه‌ای مقاوم نسبت به زنگ‌زدگی تولید می‌کند.
در این روش، آماده‌سازی نهایی محصول برای صاف و نرم بودن آن، از فرآیندی به نام گالوانیزه خشک استفاده می‌شود. این نام به این منظور استفاده می‌شود که در این روش از هیچ مایعی برای انجام کار استفاده نشده است. این موضوع می‌تواند از بروز مشکلات احتمالی ناشی از کمبود هیدروژن جلوگیری کند. فولادهایی که مشکل کمبود هیدروژن داشته یا مقاومتشان بالایی ۱۱۰۰ مگاپیکسل است، مناسب تولید پروفیل گالوانیزه نیستند.
پروفیل گالوانیزه سرد یا آب‌کاری‌شده:
آب‌کاری کردن یک روش اقتصادی، متنوع و موثر است که برای تولید پروفیل گالوانیزه فولادی برای اتصالات استفاده می‌شود. این روش که به الکتروگالوانیزاسیون نیز معروف است، فرآیندی است که در آن یک لایه فلز به سطح فولاد متصل می‌شود تا از خوردگی آن محافظت کند.
در این روش از یک جریان الکتریکی در یک محلول نمکی روی با آند روی و کاتد فولادی استفاده می‌شود تا الکتروگالوانیزاسیون انجام شود. آب‌کاری کردن در ابتدا به وسیله‌ی الکترولیت‌های قدیمی مثل سیانید انجام می‌شد اما در ادامه نوآوری‌های قابل توجه، با معرفی الکترولیت‌های بر پایه‌ی هیدرولیک اسید، باعث شد تا روش الکتروگالوانیزاسیون تغییر کند.
در این روش، پوشش‌های گالوانیزه در قسمت‌های اتصال باید هماهنگی خوبی در مقاومت در برابر خوردگی داشته باشند. برای این که از خوردگی فلز جلوگیری شود، روش حرارتی یکی از بهترین روش‌هاست اما به خاطر هزینه‌های بالای آن، روش آب‌کاری به عنوان جایگزین استفاده می‌شود. این روش به طور کلی برای استفاده در فضای باز و بدون پوشش اضافی غیرقابل استفاده است و برای فضاهای داخلی کاربرد دارد.
روش آب‌کاری با روش گرم چند تفاوت دارد. در روش سرد، پروفیل ظاهری درخشان و براق‌تر پیدا می‌کند اما در روش گرم، پروفیل تولید‌شده نهایی مات است و رسوب تیره‌تری دارد. پروفیل گالوانیزه در روش گرم مقاومت بالاتری در برابر خوردگی دارد، اما در روش سرد با وجود این که مقاومت کاهش پیدا می‌کند، اما برای مکان‌های داخلی کاربرد دارد. تفاوت مهم بین این دو روش، ضخامت آن‌ها است. در روش الکتروگالوانیزاسیون رسوب با ضخامت کم برای دستیابی به عملکرد مشابه تولید می‌شود.
کاربردهای پروفیل گالوانیزه
بخش اعظمی از پروفیل گالوانیزه جهت ساختن در و پنجره‌های PVC به کار می‌رود. از جمله مزایای استفاده آن می‌توان به جلوگیری از هرز شدن پیچ‌ها، افتادگی و البته مقاومت در برابر خوردگی اشاره کرد. قیمت انواع پروفیل بر اساس همین کاربرد و البته مواردی مثل ضخامت و طول‌های خاصی که دارند تعیین می‌شود. یکی دیگر از خاصیت‌های پروفیل گالوانیزه، افزایش مقاومت و استحکام در برابر فشارهای جوی و باد در ساختمان‌های بلند است. پنجره‌های ساختمان‌ها و برج‌هایی که در ارتفاعات زیاد تحت تاثیر وزش نیروی باد هستند، به طور قابل توجهی تحت فشار هستند. در طبقات پایین‌تر نیز مواردی مثل نشست ساختمان، می‌تواند در طولانی‌مدت به قاب پنجره‌ها فشار وارد کند.
برای انتخاب اندازه پروفیل گالوانیزه، به ابعاد پنجره دقت می‌کنیم. معمولا ضخامت پروفیل‌های گالوانیزه از یک میلی‌متر شروع می‌شود و بر حسب مورد استفاده افزایش پیدا می‌کند. هر چه سطح پنجره بزرگتر باشد، فشار وارده به پنجره بیشتر شده و به مراتب، ضخامت پروفیل‌های گالوانیزه نیز باید افزایش پیدا کند.
استفاده از این پروفیل‌ها به خاطر پوششی که دارند، در محیط‌های بیرونی متداول‌تر است. اگه محیط‌های بیرونی رطوبت زیادی داشته باشند، جهات ساخت انواع لوله در پارکینگ‌ها، قطعات خاص در سازه‌های ساختمانی و به طور کلی ساخت در و پنجره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
جمع‌بندی
گالوانیزاسیون یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های محافظت از فولادها در برابر محیط‌های خورنده است. پروفیل گالوانیزه به خاطر موارد استفاده‌ای که پروفیل‌ها در در و پنجره دارند، بهترین انتخاب برای محیط‌های بیرونی است. هر چند که پروفیل‌های گالوانیزه در محیط‌های داخلی هم کاربرد دارند. روش‌های مختلف برای تولید پروفیل گالوانیزه، ابعاد، ضخامت و کاربرد متفاوتی از آن‌ها می‌سازد که در نهایت بهترین انتخاب برای جلوگیری از خوردگی، زنگ‌زدگی و البته افزایش مقاومت در و پنجره‌هاست.
