La storia di dadi e bulloni a testa esagonale

L'introduzione e l'uso diffuso di dadi e bulloni a testa esagonale sono il risultato dell'innovazione in ingegneria e metallurgia. Dadi e bulloni a testa esagonale e gli strumenti per usarli richiedono strette tolleranze La loro adozione universale come tipo di fissaggio standardizzato ha dovuto attendere gli sviluppi nelle tecniche di forgiatura, stampaggio e lavorazione prima che i bulloni a testa esagonale potessero essere realizzati con precisione.

Viti antiche

Dadi e bulloni a testa esagonale fanno parte di un sistema di fissaggio che utilizza filettature a vite. Le filettature risalgono al re assiro Sennacherib nel VII secolo aEV. Sennacherib ha utilizzato le viti come parte delle pompe che alimentavano i sistemi idrici per i giardini pensili di Babilonia. Il matematico greco Archytas di Tarentum descriveva fili di viti di legno nel III secolo aEV e dal primo secolo aC le viti in legno erano ampiamente utilizzate nelle presse per olio e vento. Questi erano solitamente attaccati ad una specie di maniglia permanente come un dispositivo di svolta.

Viti di metallo

Viti e bulloni di metallo apparvero per la prima volta in Europa nel 1400, ma non diventarono un elemento di fissaggio comune fino al XVIII secolo, quando sono state sviluppate macchine utensili che potrebbero produrle. Tra il 1770 e il 1798, il costruttore di strumenti britannico Jesse Ramsden, l'ingegnere britannico Henry Maudslay e l'inventore statunitense David Wilkins hanno tutti torni a vite brevettati per la fabbricazione di barre filettate. Le viti precoci tendevano ad essere personalizzate con teste a bullone quadrato. I bulloni di ricambio erano tutti realizzati su misura e quindi non erano disponibili in quantità sufficienti per essere ampiamente utilizzati.

Standardizzazione

I bulloni a testa quadrata erano comuni nelle prime applicazioni perché erano più facili da realizzare con gli strumenti, i metalli e tecniche del tempo. Le teste quadrate richiedono tolleranze meno accurate, in modo che una chiave che potrebbe non essere delle dimensioni esatte di un bullone ma essere abbastanza vicino per girare una testa a testa quadrata lavorata a mano. Le teste quadrate, tuttavia, sono grandi e richiedono più spazio per girare. Nel 1841, il produttore di utensili britannico Joseph Whitworth e il suo omologo americano, William Sellers del Franklin Institute, avevano proposto di creare un sistema di filettature standardizzate. Seguirono bulloni e dadi standardizzati mentre i produttori di utensili sviluppavano nuove tecniche per produrli in quantità.

Bessemer

Tra il 1856 e il 1876, il metallurgo britannico Sir Henry Bessemer sviluppò il processo Bessemer, un modo per produrre massa di acciaio dolce a buon mercato . Quando i macchinisti usavano ghisa e forme di acciaio più grezze, le teste quadrate dei bulloni erano più facili da realizzare. Man mano che i macchinari diventavano più piccoli e più compatti, tuttavia, il bullone a testa esagonale si evolse per soddisfare la necessità di testate più compatte.

Produzione di serie

Nel 1830 James Nasmyth, un assistente di Henry Maudslay, progettò un Attacco pionieristico di fresatura per il tornio da banco di Maudslay per realizzare un grande lotto di bulloni a testa esagonale per un modello in scala che stavano costruendo per il London Science Museum. Negli anni '40 dell'Ottocento, macchine per la sterilizzazione a freddo divennero disponibili per la stampa di metalli. Ci vollero fino al 1880, quando le acciaierie di Bessemer iniziarono a produrre il nuovo acciaio dolce con spessori e quantità precisi, prima che le macchine a freddo iniziassero a perforare i dadi esagonali. Questa innovazione ha fatto sì che i dadi stampati a partire da metallo piatto e lavorati a precise tolleranze potessero essere avvitati su bulloni prodotti dalle nuove macchine per la produzione di viti nei mulini di tutto il paese. I dadi esagonali più grandi hanno rapidamente sostituito le teste dei bulloni quadrati in applicazioni industriali pesanti.

Le due grandi guerre del XX secolo, l'equipaggiamento di enormi eserciti e il mantenimento di queste attrezzature hanno imposto una standardizzazione ancora maggiore ai produttori di materiale bellico. L'umile bullone a testa esagonale e il sistema di fissaggio a dado sono diventati essenziali non solo per lo sforzo bellico, ma per praticamente ogni aspetto della vita moderna.