Inventarea aparatului de sudură

Oamenii au produs o gamă extrem de largă şi de impresionantă de unelte acţionate manual sau automat în scopul reparării, întreţinerii sau construirii obiectelor necesare în viaţa de zi cu zi, de la şurubelniţe electrice până la drujbe capabile să doboare un copac în câteva secunde sau la strunguri care pot realiza piese de mare fineţe. Mai există însă o unealtă deosebită, de o eficienţă necunoscută, ce-şi poate revendica primul loc pe lista celor mai importante unelte inventate vreodată: aparatul de sudură.

Acest dispozitiv, care de-a lungul timpului a apărut în diferite variante, are o importanţă majoră în viaţa noastră şi în cea a predecesorilor noştri. Aproape toate obiectele pe care le folosim zilnic depind de sudura unor îmbinări, proces care ar putea fi descris în modul cel mai simplu drept o metodă de unire definitivă a două piese de metal, pentru ca acestea să se comporte ca o singură piesă. La nevoie, sudorii îşi pot folosi echipamentul şi pentru a tăia metalul (în cazul unei clădiri prăbuşite veţi vedea aproape cu siguranţă o echipă de sudori care secţionează resturile metalice pentru a-i elibera pe posibilii supravieţuitori).

Printre procesele în care sudorii joacă un rol important se numără asamblarea automobilelor, producerea aparatelor electrocasnice, sudura scheletelor metalice ale construcţiilor înalte şi construirea navelor, a podurilor şi a aparaturii electronice. Aparatele de sudură pot funcţiona oriunde: înăuntru sau afară, precum şi sub apă. Sudura reprezintă un proces vital pentru economiile multor ţări, printre care şi cea a Statelor Unite, unde implicarea sa în producţie sub o formă sau alta este estimată la 50% din produsul naţional brut.

Este greu să ne imaginăm că aceste valori s-ar putea schimba. Cele mai timpurii exemple de folosire a acestui procedeu pot fi observate la micile cutiuţe de aur ale căror îmbinări suprapuse au fost realizate prin sudură în epoca bronzului. Există, de asemenea, dovezi ale folosirii acestui proces în evul mediu, perioadă din care provin unele obiecte sudate de fierari prin metoda cunoscută sub numele de „sudură la forjă”.

Descoperirea „acetilenei” s-a produs în 1836, iar cel care a descoperit-o a fost sir Edmund Davy. Astfel, spre sfârşitul secolului al XIX-lea au început să se folosească „sudura şi tăierea cu gaz”. Rusul Nikolai N. Bernados a fost primul care a obţinut un brevet pentru sudură (în 1885), alături de un alt rus, Stanislaus Olzeswski. Bernados, care lucra în acea vreme în Franţa, a folosit căldura degajată de un arc electric pentru a suda plăcuţe de plumb folosite la baterii. Acesta a fost debutul oficial al metodei de „sudură cu electrod de cărbune”.

În 1890, sudura a beneficiat de un nou progres în momentul în care americanul C.L. Coffin a obţinut un brevet pentru un proces de sudură cu arc electric care folosea un electrod ce depunea „material de umplere” pe piesele metalice care urmau să fie îmbinate. Pe la începutul secolului al XX-lea procesul de sudură cu arc electric a continuat să fie perfecţionat, apărând şi metode noi de sudură, precum „sudura electrică prin rezistenţă”, un proces prin care cele două piese metalice sunt îmbinate prin trecerea unui curent între cei doi electrozi poziţionaţi la capetele opuse ale pieselor ce trebuie sudate. Prin această metodă nu se produce un arc electric, iar sudura se realizează deoarece metalul opune o rezistenţă fluxului de curent, se încălzeşte şi se sudează în puncte; această metodă este folosită de obicei în cazul pieselor cu profile suprapuse.

Tot în această perioadă s-a perfecţionat şi sudura cu gaz. S-a încercat folosirea mai multor gaze, iar în final s-a dezvoltat o torţă cu acetilenă la presiune scăzută. Americanul Elihu Thompson a inventat în 1877 „maşina de sudură cu arc electric”, pentru care a obţinut un brevet în 1919. Odată cu izbucnirea primului război mondial s-a înregistrat o cerere extraordinară de armament, crescând astfel şi cererea pentru sudură, proces rapid prin care se obţinea o îmbinare foarte rezistentă.

De-a lungul timpului s-a continuat perfecţionarea şi specializarea, ca în orice alt domeniu, a metodelor de sudură cu gaz şi cu arc electric, cea mai recentă metodă fiind „sudura prin fricţiune”, apărută în Uniunea Sovietică, ce foloseşte viteza de rotaţie şi apăsarea pentru a genera căldură. Unul dintre procesele recente este şi sudura cu laser, conceput iniţial în Laboratoarele Bell ca dispozitiv de comunicare. Însă datorită concentrării considerabile de energie pe o suprafaţă foarte mică, laserul s-a dovedit a fi o sursă puternică de căldură, folosită atât pentru sudură, cât şi pentru tăiere.

În concluzie, indiferent de metodă sau de metal (în prezent se poate suda aproape orice tip de metal), sudura se poate rezuma la un proces de încălzire a metalelor până la punctul de topire, apoi unirea lor şi răcirea ulterioară. Astfel, acestea prezintă o structură identică cu cea a metalului original. Nici o altă metodă de îmbinare nu este mai rezistentă.

Check Also

Inventarea telegrafului

Ceea ce este interesant de remarcat este că Samuel F.B. Morse, inventatorul telegrafului, şi-a început …

Inventarea telefonului

Inventarea telefonului Inventarea telefonului, Invenţii, Telefon În mod ironic, inventarea telefonului a fost marcată de o lipsă …

Inventarea tancului

Ca armă militară, tancul a schimbat pentru totdeauna aspectul bătăliilor terestre. Acesta a apărut ca …

Inventarea şurubului

Se spune că în timpul unei vizite în Egipt, filozoful grec Arhimede ar fi realizat un …

Inventarea submarinului

Nu este nevoie să ne gândim prea mult pentru a putea aprecia efectul submarinului asupra …