فرآیند و روش تولید پروفیل آهن

تولید پروفیل را می‌توان به روزهای اولیه فلزکاری ردیابی کرد، زمانی که آهنگران با استفاده از چکش و سندان، آهن و فولاد را به اشکال مختلف گرم می‌کردند. با این حال، تولید انبوه پروفیل ها، یا مقاطع فلزی شکل، در طول انقلاب صنعتی در قرن 18 و 19 آغاز شد. این امر با توسعه فناوری‌های جدید مانند آسیاب نورد و پرس اکستروژن امکان‌پذیر شد. این ماشین‌ها امکان تولید کارآمد و دقیق پروفیل‌های فلزی در اشکال و اندازه های مختلف را فراهم می‌کردند. قرن بیستم شاهد پیشرفت‌های بیشتر در فناوری تولید پروفیل بود، مانند معرفی فرآیند نورد سرد، که امکان تولید پروفیل‌های نازک‌تر و دقیق‌تر را فراهم کرد. استفاده از ماشین‌های کنترل شده با کامپیوتر و اتوماسیون نیز کارایی و دقت تولید پروفیل را بسیار افزایش داد. 

پروفیل چگونه تولید می شود؟

خط تولید پروفیل، به فرآیند تولیدی اطلاق می‌شود که در آن یک محصول یا جزء خاص توسط یک سری ماشین آلات یا ایستگاه‌های کاری به هم پیوسته تولید می‌شود. این ماشین‌ها با هم کار می‌کنند تا مواد اولیه را شکل دهند، برش دهند و به محصول نهایی مورد نظر تبدیل کنند. خطوط تولید پروفیل معمولا در صنایعی مانند ساخت و ساز، خودروسازی و هوافضا برای تولید اقلامی مانند: اکستروژن آلومینیومی، قاب پنجره و اجزای هواپیما استفاده می‌شود. کارایی و بهره وری خط تولید پروفیل را می‌توان با استفاده از اتوماسیون و روباتیک و همچنین اجرای تکنیک های تولید ناب افزایش داد که به افزایش قیمت پروفیل آهن تولیدی منجر می‌شود. روش های مختلفی برای تولید پروفایل وجود دارد که عبارتند از: 

• نورد: این یک روش رایج برای تولید پروفیل های فلزی مانند تیرها، کانال ها و نبشی های فولادی است. این شامل عبور دادن یک شمش فلزی از میان یک سری رول است تا ضخامت آن کاهش یابد و به شکل پروفیل مورد نظر درآید. 
• اکستروژن: این روش شامل فشار دادن فلز یا پلاستیک از طریق قالب برای ایجاد یک پروفایل طولانی و پیوسته است. این معمولا برای تولید پروفیل هایی مانند قاب پنجره آلومینیومی، لوله و لوله استفاده می‌شود.
• مهر زنی: این روش شامل برش و شکل دادن به فلز یا پلاستیک با استفاده از دستگاه پرس و قالب است. این معمولاً برای تولید پروفیل های کوچک و پیچیده مانند چرخ دنده ها، قطعات خودرو و قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود.
• شکل دهی سرد: این روش شبیه مهر زنی است، اما فلز در دمای اتاق به جای حرارت دادن شکل می گیرد و از آن برای تولید قطعاتی با هندسه های دقیق و تلرانس های تنگ استفاده می شود. 
• قالب گیری تزریقی: از این روش برای تولید پروفیل های پلاستیکی استفاده می شود، این روش شامل تزریق پلاستیک مذاب به داخل قالب و خنک شدن و سفت شدن آن به شکل دلخواه است.

انتخاب روش به نوع پروفیل تولیدی، مواد مورد استفاده و دقت و حجم تولید مورد نظر بستگی دارد. علاوه بر این، بسیاری از پروفیل ها نیز از طریق جوش یا اتصال چند قسمت به یکدیگر تولید می‌شوند.

تولید پروفیل به روش مستقیم

برای تولید پروفیل فولادی به روش مستقیم، یک روش استفاده از فرآیندی به نام "نوردینگ" است. این فرآیند شامل عبور فولاد از میان مجموعه‌ای از رول‌ها است که به شکلی مطابق با مشخصات مورد نظر است. سپس فولاد هنگام عبور از رول‌ها به شکل دلخواه در می‌آید. این فرآیند مستقیم نامیده می‌شود زیرا فولاد به طور مستقیم و بدون هیچ مرحله میانی به پروفیل نهایی تبدیل می‌شود.

روش دیگر "اکستروژن" است که در آن شمش فولادی از طریق قالبی با شکل پروفیل مورد نظر رانده می‌شود، سپس فولاد به طور مستقیم به پروفیل نهایی نیز تبدیل می‌شود. توجه به این نکته ضروری است که نوع فولاد مورد استفاده و همچنین پروفیل مورد نظر، فرآیند و تجهیزات خاص مورد نیاز برای تولید پروفیل فولادی را تعیین می‌کند.

تولید پروفیل به روش غیرمستقیم

یک روش غیر مستقیم برای تولید پروفیل فولادی شامل استفاده از فرآیندی به نام "خمش القایی" است. در این فرآیند، یک لوله یا لوله فولادی با استفاده از یک سیم پیچ القایی گرم می شود و سپس با استفاده از سنبه یا قالب خمشی به شکل دلخواه خم می شود. این روش غیر مستقیم در نظر گرفته می شود زیرا فولاد ابتدا حرارت داده می شود و سپس به شکل نهایی خم می شود.

 روش غیرمستقیم دیگر «ترمز فشاری» است که در آن یک صفحه فولادی صاف با بستن آن بین پانچ و قالب در پرس، به شکل دلخواه خم می‌شود. سپس صفحه با اعمال فشار به پانچ خم می شود که صفحه را به داخل قالب فشار می دهد. هر دوی این روش‌ها غیرمستقیم در نظر گرفته می‌شوند، زیرا شامل مراحل میانی قبل از شکل‌دهی فولاد به پروفایل نهایی می‌شوند. توجه به این نکته مهم است که فرآیند و تجهیزات خاص مورد استفاده به نوع فولاد مورد استفاده و شکل پروفیل مورد نظر بستگی دارد.

سخن پایانی

پروفیل آهنی که از مقاطع پرکاربرد فولادی است، در صنایع و ساختمان‌سازی استفاده بسیاری دارد. در این مطلب روش‌های تولید پروفیل بررسی شده و مراحل این عملیات به طور کامل شرح داده شده است.