Storia dei bulloni
I bulloni sono elementi di fissaggio che vengono serrati praticando un foro sulle parti da collegare tra loro e fissando un dado all'estremità. La storia dei bulloni risale a tempi antichi.
La storia dell'estrazione dei denti risale al a.C. Sebbene si possa far risalire al 400 a.C., i progressi più significativi nella bullonatura e nell'avvitamento moderni sono stati compiuti negli ultimi 150 anni e gli esperti hanno opinioni divergenti sulle origini dei dadi e dei bulloni spazzatura. Nel suo saggio "Nuts and Bolts", Frederick E. Graves ha suggerito che la storia dei bulloni filettati e dei dadi accoppiati utilizzati come elementi di fissaggio risale al XV secolo. A questa conclusione arrivò sulla base della prima apparizione di viti stampate in un libro all'inizio del XV secolo.
Tuttavia, Graves nota anche che mentre il chiavistello filettato può essere fatto risalire al XV secolo, i chiavistelli senza filetto possono essere fatti risalire all’epoca romana, quando i chiavistelli “erano usati per aprire la porta, come cerniera dell’apertura e della chiusura del coperchio. " e bullone a cuneo: con una tacca nella barra di chiusura o nella vite, è possibile inserire il cuneo per evitare che il chiavistello si muova. Disse anche che i romani usarono addirittura il bronzo o l'argento per realizzare la prima vite. oppure il filo viene prima avvolto attorno alla vite e la filettatura viene formata dopo la saldatura.
Secondo una ricerca dell'esperto di bulloni Bill Eccles, la storia del filo è ancora più antica. Archimede (287 a.C. - 212 a.C.) scoprì il principio delle spirali e le utilizzò per realizzare apparecchiature per il sollevamento dell'acqua. Tuttavia, ci sono indicazioni che la pompa a spirale potrebbe aver avuto origine in Egitto prima dell'epoca di Archimede. L'attrezzatura era di legno e veniva utilizzata per irrigare la terra e scaricare le acque reflue dal fondo della nave. "Molte persone, tuttavia, pensano che il filo sia stato inventato dal filosofo greco Archita di Tarentum intorno al 400 aC. Al-Hitas è considerato il fondatore della meccanica. Ha la stessa età di Platone", ha scritto Eccles sul suo sito web.
La storia può essere divisa in due parti: a.C. Prima e dopo il 400 furono introdotti i fili. La gente lo usava per sollevare l'acqua e spremere il succo d'uva. La storia degli elementi di fissaggio è di circa 400 anni. Nel XV secolo Johann Gutenberg utilizzò le viti negli elementi di fissaggio delle sue presse. Successivamente, l'uso delle viti divenne sempre più comune e il loro utilizzo si espanse ulteriormente in oggetti come orologi e armature. Secondo Graves, i taccuini di Leonardo da Vinci della fine del XV e dell'inizio del XVI secolo includevano alcuni progetti di macchine tagliafili.
Tuttavia, molti ricercatori su questo argomento concordano sul fatto che la rivoluzione industriale ha accelerato lo sviluppo di dadi e bulloni e ne è diventato un componente importante nei campi dell’ingegneria e dell’edilizia.
Wilbur Wilbur riconobbe nel 1905 nella sua "STORIA dell'industria dei dadi e dei bulloni in America" che la prima macchina per la produzione di bulloni e viti fu fabbricata da Besson in Francia nel 1568. Successivamente, Besson introdusse maschere o matrici per il taglio di filetti per torni. Nel 1641, la società inglese Hindley sviluppò l'attrezzatura e la rese ampiamente utilizzata.
Dall'altra parte dell'Atlantico, negli Stati Uniti, è possibile trovare documenti storici sui bulloni presso l'America's Transportation Museum. I dadi utilizzati sui veicoli all'inizio del XIX secolo erano più piatti e successivamente i dadi furono scanalati e i bulloni furono lavorati in teste piatte. Durante questo periodo, la produzione dei bulloni era un processo faticoso e impegnativo
Inizialmente le filettature degli elementi di fissaggio venivano realizzate a mano, ma presto si rese necessario accelerare il processo produttivo a causa dell'enorme aumento della domanda. Nel Regno Unito nel 1760, J e W Wyatt introdussero un processo di produzione in fabbrica per la produzione di massa. Tuttavia, questo grande sviluppo ha comportato un’altra sfida: ogni azienda produce le proprie filettature, dadi e bulloni, quindi il mercato è invaso da un gran numero di diverse dimensioni di filettature, il che crea molti problemi ai produttori di macchine.
Nel 1841 Joseph Whitworth riuscì a trovare una soluzione. Dopo anni di ricerca e raccolta di campioni di viti da molte fabbriche britanniche, propose di stabilire uno standard per le dimensioni della filettatura in Inghilterra in modo che i bulloni prodotti dalla fabbrica britannica e i dadi prodotti dalla fabbrica di Glasgow potessero essere utilizzati insieme. La sua raccomandazione è che l'angolo della superficie della filettatura sia basato su 55 gradi e che il numero di bloccaggi della filettatura per pollice sia definito in base ai diversi diametri.
Una volta risolto questo problema nel Regno Unito, gli americani iniziarono a risolvere lo stesso problema e ad utilizzare il pezzo di Wyeth. Nel 1864, William Sellers propose un profilo di filettatura di 60 gradi e vari passi che potevano essere applicati a diversi diametri. Successivamente si è evoluto nella serie standard americana a denti grossi e nella serie a denti fini. Un vantaggio degli standard statunitensi rispetto a quelli britannici è che i loro profili filettati hanno radici e parti superiori diritte. È più facile da produrre rispetto allo standard Wyeth, con base e cresta arrotondati. Tuttavia, è stato riscontrato che i denti di Wyeth funzionano meglio nelle applicazioni dinamiche e i denti arrotondati dei denti di Wyeth possono aumentare il problema dell'invecchiamento.
Durante la Prima Guerra Mondiale, la mancanza di standard uniformi per i fili nei diversi paesi divenne un grosso ostacolo alla guerra di resistenza; Durante la seconda guerra mondiale la questione divenne ancora più seria per le forze alleate. Nel 1948, il Regno Unito, gli Stati Uniti e il Canada concordarono uno standard unificato e lo utilizzarono come standard per tutti i paesi che utilizzavano unità imperiali. Il profilo della filettatura utilizzato in questo standard è simile alla filettatura metrica DIN sviluppata in Germania nel 1919. Si tratta del profilo della filettatura Wyeth (base della filettatura circolare per problemi di invecchiamento avanzato) e della filettatura della vite Celes (angolo laterale di 60 gradi e corona piatta). La migliore combinazione. Tuttavia, il raggio base più lungo della filettatura standard uniforme si è dimostrato più adatto della forma della filettatura metrica DIN. Ciò ha portato alla creazione della filettatura metrica ISO, lo standard oggi ampiamente utilizzato in tutti i paesi industrializzati.
Negli ultimi anni, le persone che lavorano in questo settore hanno assistito a molti aggiustamenti ai bulloni. "Ho iniziato a lavorare in questo settore 35 anni fa, quando i vantaggi dei bulloni non erano così evidenti come lo sono oggi", ha affermato Eccles. Con l'introduzione della categoria metrica moderna e i recenti aggiornamenti agli standard ISO pertinenti, le forze dei bulloni vengono ora definite e utilizzate. I metodi di prova per determinarne le proprietà sono più chiari. "
Con l’ulteriore sviluppo dell’industria delle materie prime, anche il DNA dei bulloni è cambiato, passando dall’acciaio ad altri nuovi materiali per soddisfare le mutevoli richieste del settore. Le leghe a base di nichel si sono sviluppate negli ultimi due decenni. Le leghe a base di nichel possono funzionare in ambienti ad alta temperatura, come nei turbocompressori e nei motori, e l'acciaio ha prestazioni scarse in questo ambiente. La ricerca recente si è concentrata sui bulloni in metalli leggeri come alluminio, magnesio e titanio.
L'odierna tecnologia di bullonatura è cresciuta in modo significativo rispetto ai bulloni e alle viti fatti a mano e i clienti possono scegliere solo dadi e bulloni in acciaio alcalino.