قوطی آهن یا پروفیل توخالی فولادی، یکی از پرکاربردترین مصالح صنعتی در کشور است که به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد خود، در صنایع مختلفی از ساختمانسازی تا خودروسازی و تولید لوازم خانگی، کاربرد گسترده دارد. در ادامه، به طور جامع و با رویکردی متفاوت و غیرکپی از سایتهای مرسوم، به معرفی قوطی آهن، انواع آن و کاربردهایش میپردازیم.
قوطی آهن چیست؟
قوطی آهن، پروفیلی است که سطح مقطع آن به شکل مربع یا مستطیل و گاهی دایره است و به دلیل ساختار توخالی و جعبه‌مانند، به آن باکس یا تیوب فولادی نیز می‌گویند. این محصول از ورق فولادی تولید می‌شود و طی فرآیندهای نورد سرد یا گرم، شکل نهایی خود را می‌گیرد. قوطی آهن به دلیل وزن کم و استحکام بالا، به شدت مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است.
مراحل تشکیل قوطی آهن (پروفیل توخالی فولادی)
۱. تأمین مواد اولیه
ورق فولادی (معمولاً به شکل کلاف یا شیت) وارد کارخانه می‌شود. این ورق می‌تواند از نوع سیاه (نورد گرم) یا روغنی (نورد سرد) باشد
۲. برش و آماده‌سازی
ورق به نوارهایی با عرض و ضخامت مشخص برش می‌خورد. این نوارها برای مراحل بعد آماده می‌شوند
۳. فرم‌دهی اولیه
نوارهای برش‌خورده از میان چندین ردیف غلتک و قالب عبور می‌کنند تا به تدریج شکل چهارگوش یا مستطیل پیدا کنند. این مرحله ممکن است در دمای محیط (نورد سرد) یا در دمای بالا (نورد گرم) انجام شود
۴. جوشکاری لبه‌ها
لبه‌های نوار که به هم نزدیک شده‌اند، با روش جوشکاری مقاومتی (ERW) یا زیرپودری به هم متصل می‌شوند تا قوطی توخالی تشکیل شود
۵. سایزینگ و شکل‌دهی نهایی
قوطی از غلتک‌های سایزینگ عبور می‌کند تا ابعاد و زوایا کاملاً دقیق شوند. در برخی خطوط، مرحله خنک‌کاری و برش به طول مورد نیاز نیز انجام می‌شود.
۶. پوشش‌دهی (در صورت نیاز)
برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی، ممکن است قوطی گالوانیزه یا رنگ‌آمیزی شود
روش‌های اصلی تشکیل قوطی آهن:
- روش مستقیم: نوارهای فولادی مستقیماً به شکل قوطی فرم داده می شوند و لبه‌ها جوش می‌خورند.
- روش غیرمستقیم: ابتدا لوله درزدار تولید شده، سپس به شکل قوطی درمی‌آید
این فرآیند با توجه به نوع ورق، ضخامت و کاربرد، ممکن است کمی متفاوت باشد اما اصول کلی تشکیل ، همین مراحل است.
ویژگیهای اصلی قوطی آهن
- وزن کم نسبت به استحکام بالا: به دلیل ساختار توخالی، وزن قوطی آهن نسبت به سایر پروفیل‌ها کمتر است، اما استحکام آن بسیار بالا است.
- سهولت در حمل و نقل و نصب: به راحتی می‌توان آن را جابجا کرد و در سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار داد.
- تنوع در سایز و ضخامت: در ابعاد و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شود که بسته به نیاز صنعت، قابل انتخاب است.
- جوش‌پذیری و فرم‌پذیری عالی: این ویژگی باعث می‌شود قوطی آهن برای ساخت سازه‌های پیچیده و سفارشی ایده‌آل باشد.
- مقاومت در برابر خوردگی (در صورت گالوانیزه بودن): قوطی‌های گالوانیزه به دلیل پوشش روی، مقاومت بالایی در برابر زنگ‌زدگی دارند.
انواع قوطی آهن
قوطی آهن را می‌توان از چند جهت دسته‌بندی کرد:
۱. از نظر جنس
قوطی آهنی: رایج‌ترین و پرکاربردترین نوع، ساخته شده از فولاد کربنی.
آلومینیومی: سبک‌تر و مقاوم به خوردگی، بیشتر در ساخت در و پنجره و سازه‌های سبک استفاده می‌شود.
گالوانیزه: پوشش روی دارد و مقاومت بالایی در برابر رطوبت و خوردگی دارد، مناسب محیط‌های مرطوب و صنایع کشاورزی.
۲. از نظر شکل ظاهری
پروفیل بسته: مانند قوطی آهن که سطح مقطع آن بسته و توخالی است.
پروفیل باز: مانند تیرآهن و نبشی که سطح مقطع آن باز است. البته قوطی آهن معمولاً در دسته پروفیل‌های بسته قرار می‌گیرد.
۳. از نظر وزن و ضخامت
قوطی سبک (مبلی): ضخامت کمتر از ۲ میلی‌متر، مناسب ساخت مبلمان، لوازم خانگی، خودروسازی و دوچرخه‌سازی.
قوطی سنگین: ضخامت بیش از ۲ میلی‌متر، مناسب سازه‌های صنعتی، ساختمانی، سوله‌سازی و پل‌سازی.
۴. از نظر کاربرد
قوطی ستونی صنعتی: ضخامت بالا (بیش از ۶ میلی‌متر)، مناسب سوله‌سازی، ماشین‌آلات صنعتی، پل‌سازی و صنایع نظامی.
قوطی ستونی ساختمانی: ضخامت ۲ تا ۶ میلی‌متر، مناسب ساختمانسازی، در و پنجره، سازه‌های سبک و حفاظ‌های شهری.
کاربرد
قوطی آهن به دلیل تنوع در جنس، سایز و ضخامت، کاربردهای وسیعی دارد:
ساختمانسازی و عمران: ساخت اسکلت، در و پنجره، پل‌های عابر پیاده، پایه اسکله و بندر، ماشین‌آلات ماسه‌شویی، باراندازها.
خودروسازی و حمل و نقل: ساخت اتاق خودروهای سبک و سنگین، تریلرها، یدک‌کش‌ها، باربندها.
لوازم خانگی: ساخت تخت‌خواب فلزی، مبلمان فلزی، پایه میز و صندلی، قفسه‌های فلزی، جالباسی.
صنایع پزشکی: ساخت تخت بیمارستانی، تجهیزات حمل بیمار، تجهیزات آزمایشگاهی.
صنعت نظامی و عمرانی: ساخت سازه‌های مقاوم، پایه‌های نظامی، حفاظ‌های مراکز آموزشی و نظامی.
تبلیغاتی و شهری: ساخت تابلوهای راهنمایی و رانندگی، تابلوهای تبلیغاتی، نرده‌ها و حفاظ‌های شهری.
جمع‌بندی
قوطی آهن با ویژگیهای منحصر به فرد خود، یکی از پایه‌های اصلی صنعت فولاد و ساخت‌وساز محسوب می‌شود. تنوع در جنس، سایز و ضخامت، امکان استفاده از آن را در صنایع مختلف فراهم کرده است. از ساخت و سازه های عظیم صنعتی و تولید لوازم خانگی و تجهیزات پزشکی، پروفیل توخالی فولادی نقش اساسی دارد و انتخاب نوع مناسب آن، بسته به نیاز و شرایط محیطی، بسیار مهم است.