آشنایی با پروفیل درب و پنجره و کاربردهای آن

پروفیل درب و پنجره یکی از مهم ترین مقاطع مورد استفاده در صنعت ساختمان است که وظیفه ایجاد چارچوب مقاوم، حفظ هندسه بازشو و فراهم کردن بستری مناسب برای نصب شیشه، یراق آلات و اجزای متحرک را بر عهده دارد. انتخاب نوع پروفیل باید با توجه به جنس، ضخامت، شکل سطح مقطع، شرایط محیطی و نوع درب یا پنجره انجام شود؛ زیرا این عوامل مستقیما بر دوام، وزن، مقاومت و هزینه نهایی سازه تاثیر می گذارند. از سوی دیگر تغییرات قیمت آهن می تواند هزینه تولید انواع پروفیل فولادی را نیز تحت تاثیر قرار دهد. در ادامه انواع پروفیل در و پنجره، مشخصات فنی، روش تولید، کاربردها و تولیدکنندگان شناخته شده این محصولات را بررسی می کنیم.

پروفیل درب و پنجره چیست؟

پروفیل درب و پنجره یک مقطع طویل با سطح مقطع ثابت است که معمولا به وسیله فرآیند Roll Forming، اکستروژن یا شکل دهی مواد پلیمری تولید می شود. هندسه این مقاطع به گونه ای طراحی می شود که علاوه بر تحمل وزن شیشه و اجزای متصل، نیروهای ناشی از باز و بسته شدن، فشار باد، ارتعاش و تغییرات دمایی را نیز به چهارچوب ساختمان منتقل کند. در نمونه های فولادی، ورق پس از عبور از مجموعه ای از غلتک های شکل دهنده به تدریج به فرم مورد نظر تبدیل شده و در صورت نیاز لبه های آن جوشکاری می شوند. ضخامت ورق، گرید فولاد، ممان اینرسی سطح مقطع و کیفیت جوش از مهم ترین پارامترهای مکانیکی این محصول هستند.

ساختار پروفیل در و پنجره با پروفیل های ساختمانی عمومی تفاوت دارد؛ زیرا سطح مقطع آن معمولا شامل شیار، لبه، زبانه یا قسمت های تقویت شده برای نصب شیشه، لولا، نوار آب بندی و سایر تجهیزات است. به همین دلیل هنگام بررسی قیمت پروفیل درب و پنجره نباید تنها وزن محصول را معیار قرار داد. کیفیت مواد اولیه، دقت ابعادی، یکنواختی ضخامت، کیفیت پوشش سطح و تلرانس تولید نیز در ارزش فنی محصول تاثیر زیادی دارند. در مقاطع آلومینیومی و UPVC نیز طراحی Chamber و محل قرارگیری تقویت کننده داخلی اهمیت ویژه ای دارد.

مشخصات پروفیل درب و پنجره

مشخصات فنی پروفیل به جنس و نوع سطح مقطع آن بستگی دارد. در نمونه های فلزی، ابعاد مقطع و ضخامت ورق تعیین کننده ظرفیت باربری هستند؛ در حالی که در محصولات آلومینیومی، طراحی مقطع و کیفیت آلیاژ اهمیت بیشتری پیدا می کند. قیمت پروفیل آلومینیوم نیز معمولا تحت تاثیر نوع آلیاژ، وزن واحد طول، عملیات سطحی و پیچیدگی قالب اکستروژن قرار می گیرد.

مشخصه	توضیح فنی
جنس	فولاد، آلومینیوم یا UPVC
ضخامت	بسته به نوع پروفیل و کاربرد از حدود یک میلی متر تا چند میلی متر
طول شاخه	معمولا متناسب با استاندارد تولید و سفارش پروژه
روش تولید	رول فرمینگ، اکستروژن یا Extrusion پلیمری
سطح مقطع	باز، بسته، لبه دار، سپری یا چهارچوبی
پوشش سطح	رنگ، پوشش پودری، گالوانیزه، آنادایز یا پوشش پلیمری
مقاومت مکانیکی	وابسته به جنس، ضخامت و هندسه سطح مقطع
دقت ابعادی	شامل کنترل عرض، ارتفاع، ضخامت و راستای طولی
قابلیت اتصال	جوشکاری، پیچ، پرچ یا اتصال مکانیکی
کاربرد	درب، پنجره، چهارچوب، فریم شیشه و بازشوهای ساختمانی

اسم انواع پروفیل درب و پنجره

نام انواع پروفیل درب و پنجره معمولا بر اساس شکل سطح مقطع، محل استفاده و کد تولید آن تعیین می شود. در بازار ایران، برخی مقاطع فولادی با نام هایی مانند سپری، لنگه دری و چهارچوبی شناخته می شوند. ماده اولیه بسیاری از این محصولات ورق فولادی است و به همین دلیل نوسان قیمت ورق سیاه می تواند روی هزینه تولید آنها اثر بگذارد. برای شناخت صحیح اسم پروفیل های درب و پنجره باید علاوه بر نام تجاری، فرم سطح مقطع و کاربرد واقعی آن نیز بررسی شود.

پروفیل سپری 507

پروفیل سپری 507 یکی از مقاطع مورد استفاده در ساخت فریم های فلزی است که شکل سطح مقطع آن امکان ایجاد تکیه گاه مناسب برای شیشه یا اجزای جانبی را فراهم می کند. طراحی این مقطع به گونه ای است که یک بخش مرکزی نقش جان و قسمت های کناری نقش بال را ایفا می کنند. این هندسه موجب افزایش سختی خمشی مقطع بدون افزایش شدید وزن می شود.

سپری 507 بیشتر در ساخت پنجره های فولادی، تقسیم بندی فریم ها و بخش هایی که نیاز به ایجاد تکیه گاه باریک و نسبتا صلب دارند استفاده می شود. هنگام ترکیب این مقطع با اجزای آلومینیومی، اختلاف ضریب انبساط حرارتی دو فلز نیز باید در طراحی اتصال در نظر گرفته شود. قیمت ورق آلومینیوم و فولاد می تواند در سیستم هایی که از چند جنس مختلف ساخته می شوند، بر هزینه کلی پروژه اثر داشته باشد.

پروفیل لنگه دری 508

پروفیل لنگه دری 508 برای ساخت بخش متحرک درب های فلزی طراحی شده است. هندسه مقطع معمولا به گونه ای است که امکان نصب لولا، قفل، شیشه یا پنل داخلی را فراهم کند. در طراحی این مقطع باید علاوه بر وزن خود لنگه، گشتاور ایجاد شده در محل لولا نیز در نظر گرفته شود؛ زیرا بیشترین تنش معمولا در همین ناحیه ایجاد می شود.

دقت ابعادی پروفیل 508 اهمیت زیادی دارد. کوچک ترین تابیدگی در طول شاخه می تواند موجب ناهماهنگی لنگه با چهارچوب و ایجاد مشکل هنگام باز و بسته شدن درب شود. کیفیت محصولات کارخانه های تولید پروفیل از نظر یکنواختی ضخامت، زاویه خم و کیفیت خط جوش می تواند عملکرد نهایی این مقطع را به شکل محسوسی تغییر دهد.

پروفیل چهارچوبی 509

پروفیل چهارچوبی 509 برای تشکیل قاب ثابت درب یا پنجره استفاده می شود و وظیفه انتقال بارهای وارد شده از لنگه و یراق آلات به دیوار یا سازه اطراف را بر عهده دارد. شکل سطح مقطع این محصول معمولا دارای چند خم متوالی است تا هم مقاومت مناسبی در برابر تغییر شکل ایجاد کند و هم محل نصب درب و نوار آب بندی فراهم شود.

در تولید این پروفیل، کیفیت زاویه های خم و ثابت بودن ابعاد در سراسر طول اهمیت بالایی دارد. اگر شعاع خم یا عرض مقطع از محدوده طراحی خارج شود، نصب لولا، قفل یا سایر یراق آلات با مشکل مواجه خواهد شد.

نوع پروفیل	کاربرد اصلی	ویژگی شاخص
سپری 507	فریم و تقسیم بندی پنجره	سختی مناسب با سطح مقطع سپری
لنگه دری 508	ساخت لنگه متحرک درب	قابلیت نصب لولا و یراق آلات
چهارچوبی 509	ساخت قاب ثابت	مقاومت مناسب در برابر تغییر شکل

انواع پروفیل درب و پنجره از نظر جنس

انواع پروفیل درب و پنجره از نظر جنس را می توان به سه گروه اصلی فولادی، آلومینیومی و UPVC تقسیم کرد. هر کدام از این مواد رفتار مکانیکی، وزن، مقاومت خوردگی، انتقال حرارت و روش اتصال متفاوتی دارند. بنابراین انتخاب جنس نباید تنها بر اساس قیمت انجام شود و شرایط اقلیمی، ابعاد بازشو و الزامات معماری نیز باید بررسی شوند.

پروفیل فولادی

پروفیل فولادی دارای مدول الاستیسیته بالا و مقاومت مکانیکی قابل توجه است و به همین دلیل برای چهارچوب ها و پنجره هایی که به استحکام زیادی نیاز دارند گزینه مناسبی محسوب می شود. سطح مقطع فولادی حتی با ابعاد نسبتا محدود می تواند سختی خمشی مناسبی ایجاد کند. با این حال فولاد در محیط مرطوب مستعد خوردگی است و باید با رنگ، پوشش گالوانیزه یا سیستم حفاظتی مناسب محافظت شود.

پروفیل آلومینیومی

آلومینیوم وزن کمتری نسبت به فولاد دارد و مقاومت طبیعی خوبی در برابر خوردگی از خود نشان می دهد. فرآیند Extrusion امکان تولید مقاطع پیچیده با حفره ها و شیارهای متعدد را فراهم می کند. در سیستم های مدرن، استفاده از Thermal Break میان بخش داخلی و خارجی پروفیل می تواند انتقال حرارت را کاهش دهد. قابلیت آنادایز و رنگ پودری نیز تنوع ظاهری زیادی ایجاد می کند.

پروفیل UPVC

UPVC نوعی پلی وینیل کلراید سخت شده است که فاقد مواد نرم کننده قابل توجه بوده و برای تولید قاب درب و پنجره استفاده می شود. ساختار چند حفره ای این مقاطع موجب کاهش انتقال حرارت می شود. در بسیاری از سیستم ها، یک مقطع فولادی گالوانیزه در داخل پروفیل قرار می گیرد تا مقاومت آن در برابر خمش افزایش پیدا کند. این محصولات برای پنجره های دوجداره و چندجداره کاربرد گسترده دارند.

جنس	وزن	مقاومت خوردگی	عایق حرارتی	مقاومت مکانیکی
فولاد	بالا	متوسط بدون پوشش	پایین	بسیار بالا
آلومینیوم	متوسط تا کم	بالا	متوسط	بالا
UPVC	کم	بسیار بالا	بسیار خوب	متوسط با تقویت کننده

انواع پروفیل درب و پنجره آهنی

انواع پروفیل درب و پنجره آهنی از نظر شکل سطح مقطع، ضخامت و محل استفاده با یکدیگر تفاوت دارند. برخی مقاطع برای ساخت چهارچوب اصلی تولید می شوند و بعضی دیگر نقش لنگه، تقسیم کننده یا نگهدارنده شیشه را دارند. در ساخت پنجره با پروفیل فولادی باید مسیر انتقال نیرو از شیشه و لنگه به چهارچوب و سپس به دیوار در نظر گرفته شود.

پروفیل های باز معمولا سطح مقطعی شبیه سپری، ناودانی یا اشکال خم کاری شده دارند و برای بخش هایی استفاده می شوند که دسترسی به سطح داخلی مقطع اهمیت دارد. در مقابل، پروفیل های بسته مقاومت پیچشی بیشتری دارند و برای قاب هایی که تحت بار جانبی یا فشار باد قرار می گیرند مناسب تر هستند.

از دیگر انواع پروفیل پنجره آهنی می توان به مقاطع لبه دار اشاره کرد که برای نگهداری شیشه، نصب لاستیک یا ایجاد سطح توقف لنگه طراحی شده اند. در این مقاطع شکل هندسی اهمیت بیشتری از ظاهر ساده محصول دارد؛ زیرا هر خم معمولا یک وظیفه عملکردی مشخص دارد.

گروه پروفیل آهنی	کاربرد	مزیت اصلی
پروفیل باز	فریم و تقسیم بندی	سهولت اتصال و نصب
پروفیل بسته	قاب مقاوم	سختی پیچشی بالا
پروفیل سپری	نگهداری شیشه	سطح تکیه گاه مناسب
پروفیل لنگه دری	بخش متحرک درب	مناسب نصب یراق آلات
پروفیل چهارچوبی	قاب ثابت	پایداری هندسی بالا

کاربرد پروفیل درب و پنجره

پروفیل درب و پنجره فقط برای ساخت قاب ساده استفاده نمی شود و بر اساس نوع سطح مقطع می تواند در بخش های مختلف سیستم بازشو به کار رود. مهم ترین کاربردهای آن عبارتند از:

• ساخت چهارچوب درب های فلزی
• ساخت پنجره های فولادی
• تولید پنجره های دوجداره
• ساخت فریم شیشه
• تولید لنگه ثابت و متحرک
• ساخت درب های کارگاهی و صنعتی
• اجرای قاب پارتیشن
• ساخت قاب نورگیر
• تولید پنجره های آلومینیومی
• ساخت فریم نماهای شیشه ای
• ایجاد تقسیم بندی داخلی پنجره
• نصب یراق آلات و لولا
• ساخت قاب های مقاوم در برابر فشار باد

نحوه تولید و ساخت پروفیل درب و پنجره

در تولید پروفیل فولادی، ابتدا Coil ورق با عرض مشخص توسط دستگاه Slitter به نوارهایی با ابعاد مورد نیاز برش داده می شود. نوار فولادی سپس وارد خط Roll Forming می شود و از میان چندین مجموعه غلتک عبور می کند. هر غلتک تنها بخشی از تغییر شکل را ایجاد می کند تا خم کاری به صورت تدریجی انجام شود و تنش های موضعی یا ترک در لبه ها ایجاد نشود. در مقاطع بسته، لبه های ورق پس از شکل گیری به وسیله جوش مقاومتی فرکانس بالا یا روش مناسب دیگری به یکدیگر متصل می شوند. در پایان نیز عملیات صافکاری، برش طولی و کنترل ابعادی انجام می شود.

در پروفیل های آلومینیومی، Billet آلومینیوم تا دمای مناسب گرم شده و تحت فشار از قالب اکستروژن عبور می کند. شکل قالب دقیقا هندسه سطح مقطع نهایی را مشخص می کند. پس از خروج، پروفیل خنک، کشش داده و در طول مشخص برش می خورد و در صورت نیاز عملیات Aging، آنادایز یا رنگ پودری روی آن انجام می شود. در تولید UPVC نیز مواد پلیمری در Extruder ذوب و از قالب عبور داده می شوند و سپس با سیستم کالیبراسیون و خنک کاری به ابعاد نهایی می رسند.

برترین تولید کنندگان پروفیل درب و پنجره

بازار ایران شامل تولیدکنندگان متعدد پروفیل فولادی، آلومینیومی و UPVC است و انتخاب کارخانه باید بر اساس نوع محصول، استاندارد تولید، کیفیت مواد اولیه و مشخصات مورد نیاز پروژه انجام شود. از تولیدکنندگان شناخته شده در حوزه انواع پروفیل درب و پنجره و مقاطع مرتبط می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شرکت جهان پروفیل پارس
• گروه صنعتی تهران شرق
• نورد و پروفیل ساوه
• شرکت پروفیل نیکان
• گروه صنعتی صابری
• شرکت لوله و پروفیل کیهان
• شرکت لوله و پروفیل آپادانا
• گروه صنعتی ویستابست در حوزه UPVC
• شرکت هافمن در حوزه پروفیل UPVC
• گروه صنعتی آکپا در حوزه پروفیل آلومینیوم

انتخاب میان این تولیدکنندگان باید پس از بررسی وزن واقعی محصول، ضخامت، جنس ماده اولیه، تلرانس ابعادی، کیفیت پوشش و سازگاری مقطع با نقشه اجرایی انجام شود.

پروفیل درب و پنجره مجموعه ای از مقاطع تخصصی با هندسه های مختلف است که برای ساخت چهارچوب، لنگه، فریم شیشه و سایر اجزای درب و پنجره استفاده می شود. اسم پروفیل در و پنجره معمولا بر اساس فرم و کاربرد آن تعیین می شود و مدل هایی مانند سپری 507، لنگه دری 508 و چهارچوبی 509 از نمونه های رایج فولادی هستند. از نظر جنس نیز فولاد، آلومینیوم و UPVC هر کدام ویژگی مکانیکی و حرارتی متفاوتی دارند. شناخت دقیق انواع پروفیل در و پنجره، ضخامت، روش تولید و شرایط سرویس کمک می کند تا مقطعی انتخاب شود که علاوه بر استحکام مناسب، عملکرد قابل اطمینانی در طول عمر ساختمان داشته باشد.

سوالات متداول