A prima vista, i bulloni legano le cose e sembra normale. Ma mentre approfondirai, ti renderai conto che ci sono più segreti nascosti dietro bulloni e viti apparentemente insignificanti delle prime impressioni. Senza di loro, tutti gli elettrodomestici e le macchine saranno frammentati.
I bulloni sono una delle parti più comunemente usate nella progettazione architettonica e meccanica. Collegano tutto insieme - dalle viti sugli spazzolini elettrici e le cerniere delle porte, ai bulloni utilizzati per fissare i pilastri di cemento negli edifici - tutto sommato. Tuttavia, ti sei mai fermato a pensare a dove vengono effettivamente?
Storia dei bulloni
Sebbene la storia della filettatura possa essere fatta risalire al 400 aC, gli ultimi sviluppi più importanti nel moderno processo di bullone e vite sono stati fatti negli ultimi 150 anni, e gli esperti hanno opinioni diverse sulle origini degli insignificanti dadi e bulloni. Frederick E. Graves nel suo articolo "Nuts and Bolts" ha proposto che la storia dei bulloni filettati e dei dadi abbinati usati come elementi di fissaggio risalga al XV secolo. Arrivò a questa conclusione basandosi sulla prima occorrenza di viti stampate in un libro all'inizio del XV secolo.
Tuttavia, Graves ha anche ammesso che, sebbene il bullone filettato possa essere fatto risalire al XV secolo, i bulloni non filettati possono essere fatti risalire all'epoca romana, quando i bulloni venivano usati per "far scoppiare la porta, come la cerniera della porta di apertura e chiusura" e il cuneo: sulla barra di fermo o sulla vite Con una tacca, il cuneo può essere inserito per impedire che il bullone si muova. "Ha anche detto che i romani usavano il bronzo o addirittura l'argento per fare la prima vite. verso il basso, o il filo viene avvolto sulla vite prima, e la filettatura viene formata dopo la saldatura.
Secondo la ricerca di Bill Eccles dell'esperto di bulloni, la storia del threading è ancora prima. Archimede (287 aC - 212 aC) scoprì il principio delle spirali e le usò per costruire attrezzature per il sollevamento dell'acqua. Tuttavia, vi sono indicazioni che la pompa a spirale potrebbe essere nata in Egitto prima del periodo di Archimede. L'attrezzatura era costruita in legno ed era usata per irrigare il terreno e scaricare i liquami dal fondo della nave. Eccles ha scritto sul suo sito web: "Ma molte persone pensano che il filo sia stato inventato dal filosofo greco Archytas di Tarentum intorno al 400 aC Al-Hitas è chiamato il fondatore della meccanica e appartiene alla stessa età di Platone".
La storia può essere divisa in due parti: prima e dopo il 400 aC, sono stati introdotti i fili. La gente lo usava per sollevare acqua, spremere succo d'uva, ecc. La storia degli elementi di fissaggio era di circa 400 anni. Nel XV secolo, Johann Gutenberg utilizzò le viti negli elementi di fissaggio delle sue macchine da stampa. Quindi, l'uso delle viti sta diventando sempre più diffuso e il campo di applicazione si è ampliato ancora di più a oggetti come orologi e armature. Secondo Graves, i quaderni di Leonardo da Vinci nel tardo XV e all'inizio del XVI secolo contenevano alcuni disegni per macchine per il taglio di filetti.
Ma su questo argomento, la maggior parte dei ricercatori concorda sul fatto che la rivoluzione industriale ha accelerato lo sviluppo della bulloneria e li ha resi componenti importanti nel campo dell'ingegneria e della costruzione.
WR Wilbur ha riconosciuto nella "STORIA dell'industria delle noci e dei bulloni in America" pubblicata nel 1905 che la prima macchina utilizzata per la produzione di viti e bulloni fu fabbricata da Besson in Francia nel 1568. Successivamente, Besson introdusse calibri o fustelle per torni. Nel 1641, la compagnia britannica Hindley of York migliorò l'attrezzatura e la rese ampiamente utilizzata.
Negli Stati Uniti, dall'altra parte dell'Atlantico, i documenti storici dei bulloni possono essere trovati nel Carriage Museum of America. Le noci usate nei veicoli all'inizio del XIX secolo erano più piatte e più tardi della successiva, e successivamente i dadi furono smussati e i bulloni furono lavorati a testa piatta. Durante questo periodo, la produzione di bulloni era un processo noioso e arduo.
I fili degli elementi di fissaggio sono stati inizialmente realizzati a mano, ma non molto tempo dopo, a causa del forte aumento della domanda, è necessario accelerare il processo di produzione. Nel Regno Unito nel 1760, J e W Wyatt introdussero un processo di produzione in fabbrica per produrre fili in serie. Tuttavia, questo importante sviluppo ha portato un'altra sfida: ogni azienda produce i propri filetti, dadi e bulloni, quindi il mercato è riempito con un gran numero di diverse dimensioni di fili, dando ai produttori di macchinari molti problemi.
Fino al 1841, Joseph Whitworth riuscì a trovare una soluzione. Dopo molti anni di ricerca e raccolta di viti campione da molte fabbriche britanniche, suggerì di stabilire uno standard per le dimensioni del filo nel Regno Unito in modo che i bulloni prodotti dalla fabbrica inglese e dai dadi prodotti dalla fabbrica di Glasgow potessero essere usati insieme. La sua proposta è che l'angolo della superficie del filo sia basato su 55 gradi, e il numero di serrature del filo per pollice dovrebbe essere definito in base a diversi diametri.
Quando questo problema fu risolto nel Regno Unito, gli americani stavano anche cercando di risolvere lo stesso problema e iniziarono a usare il filo di Wyeth. Nel 1864, William Sellers propose un profilo di filo da 60 gradi e una varietà di passi che possono essere applicati a diversi diametri. Più tardi questo si è sviluppato nella serie di denti grossi standard americani e serie di denti fini. Uno dei vantaggi degli standard statunitensi rispetto agli standard britannici è che il loro profilo del filo ha radici piatte e creste. È più facile da produrre rispetto allo standard Wyeth con una base arrotondata e una cresta. Tuttavia, è stato riscontrato che le filettature di Wyeth hanno prestazioni migliori nelle applicazioni dinamiche e che i denti rotondi del filo di Wyeth possono migliorare il problema dell'invecchiamento.
Durante la prima guerra mondiale, la mancanza di standard uniformi per le discussioni in diversi paesi divenne un grosso ostacolo alla guerra di resistenza; durante la seconda guerra mondiale, il problema divenne ancora più grave per le forze alleate. Nel 1948, il Regno Unito, gli Stati Uniti e il Canada concordarono su un filo standard unificato e lo usarono come standard per tutti i paesi che usano unità imperiali. Il profilo del dente utilizzato in questo standard è simile alla filettatura metrica DIN sviluppata in Germania nel 1919. È un profilo del filetto Wyeth (fondo circolare del dente per problemi di invecchiamento migliorati) e una filettatura Celes (angolo del fianco di 60 gradi e corona piatta). La migliore combinazione. Tuttavia, il raggio di base più lungo della filettatura standard uniforme si è dimostrato più favorevole rispetto alla forma con filettatura metrica DIN. Ciò ha portato alla creazione della filettatura metrica ISO, che è lo standard ampiamente utilizzato in tutti i paesi industrializzati oggi.
Negli ultimi decenni, le persone che lavorano in questo settore hanno visto molti aggiustamenti nei bulloni. Eccles ha ricordato: "Ho iniziato a essere coinvolto in questa industria 35 anni fa, quando i vantaggi dei bulloni non erano così evidenti come lo sono oggi. Con l'introduzione della moderna categoria metrica e i recenti aggiornamenti agli standard ISO pertinenti, i punti di forza dei bulloni sono ora descritti e utilizzati. I metodi di prova per determinare le sue caratteristiche sono tutti più chiari. "
Mentre il settore delle materie prime è diventato più sviluppato, il DNA dei bulloni è cambiato anche dall'acciaio ad altri materiali innovativi per soddisfare le mutevoli esigenze del settore. Le leghe a base di nichel si sono sviluppate negli ultimi due decenni. Le leghe a base di nichel possono operare in ambienti ad alta temperatura, come turbocompressori e motori, e l'acciaio funziona male in questo ambiente. Recenti ricerche si sono concentrate su bulloni in metallo leggero come alluminio, magnesio e titanio.
La tecnologia di bullonatura di oggi è cresciuta considerevolmente rispetto ai bulloni e alle viti fatti a mano e i clienti possono scegliere solo dadi e bulloni in acciaio alcalino. Oggi, aziende come Nord-Lock hanno apportato miglioramenti significativi alla tecnologia di bullonatura, inclusi i sistemi di bloccaggio a cuneo. I clienti possono scegliere tra rondelle pre-installate in acciaio zincato o inossidabile, dadi delle ruote progettati per cerchioni in acciaio a fondo piatto o bulloni personalizzati per diverse applicazioni. Acquisita la società americana Superbolt Inc. e la società svizzera P & S Vorspann systeme AG (ora Nord-Lock AG) per aumentare il numero di bulloni utilizzati nell'industria pesante (come l'energia offshore e mineraria) nel portafoglio di prodotti Nord-Lock e diventare un campo di bulloni sicurezza Il leader globale ha fatto un grande passo in avanti.
Al giorno d'oggi, le persone sottolineano anche l'analisi delle articolazioni. Eccles ha spiegato: "In passato, le persone erano abituate a determinare le dimensioni degli elementi di fissaggio basati solo sulla propria esperienza, e poi hanno incrociato le mani per pregare per la sua efficacia. Oggi le persone prestano maggiore attenzione al lavoro di analisi e garanzia delle prestazioni del prodotto prima di fabbricare prodotti e di introdurli sul mercato. .