Storia macchine utensili. Cosa sono? Come sono nate?
Le macchine utensili sono strumenti diffusi, adoperati nell’ambito delle lavorazioni industriali.
Macchinari che hanno permesso di velocizzare operazioni e ritmi di produzione, fino ad automatizzarli completamente con la creazione delle moderne macchine a controllo numerico, conosciute in ambiente tecnico con l’acronimo MCN o macchine CNC.
Vi siete chiesti, però, quale sia la storia delle macchine utensili? Come si sia arrivati a forme tanto sofisticate di tecnologia?
Storia delle macchine utensili: le mani non bastano
Se c’è una cosa che distingue l’uomo dal resto del mondo animale è l’uso che facciamo delle mani.
Un uso che si concretizza nell’abilità di creare oggetti ed eseguire operazione di costruzione e modellamento di oggetti.
Pratiche estremamente complesse per altri essere viventi.
Ma bastano le mani per tutto questo?
Ovviamente no.
Per questo sono state create le macchine utensili.
E questo motivo – ampliare la capacità delle mani – rappresenta il leitmotiv di tutta la storia delle macchine utensili.
Macchine utensili al servizio della praticità
Le macchine utensili sono a misura del nostro ingegno e della nostra praticità.
Consentono di assolvere a qualunque progetto, di produrre, modificare o lavorare un materiale, rendendolo utile nella nostra quotidianità.
Le macchine utensili, infatti, permettono di impostare e mantenere per un certo periodo di tempo operazioni specifiche utilizzate nei processi di lavorazione.
Diversi materiali da lavorare con le macchine utensili
I materiali sottoposti all’uso delle macchine utensili sono svariati.
Vi sono macchine utensili destinate alla lavorazione del legno e dei metalli; quelle per usi quotidiani e per usi industriali.
Le operazioni a cui assolvono sono tantissime – tornitura, fresatura, foratura, taglio, troncatura, molatura, piegatura, stampaggio, punzonatura, smussatura, estrusione- e le macchine sono classificate in virtù di ciò per cui sono programmate.
Il carico di lavoro coperto dalle macchine utensili rispetto al ciclo generale dei ritmi di produzione è del 40/60%.
Quello che le macchine hanno in comune, tuttavia, è il fatto che mirino a rendere più veloci ed automatiche alcune operazioni.
Le prime macchine utensili
Sin dall’antichità, le urgenze pratiche a cui l’uomo doveva trovare una soluzione sono sempre state tante.
Se si cercava un utensile in grado di eseguire un movimento, è chiaro ci si dovesse ispirare a strumenti già esistenti.
A incoraggiare l’idea delle prime forme di tornio fu probabilmente il movimento rotatorio della carrucola e quello della ruota.
Il risultato fu un rudimentale tornio, adoperato principalmente dai vasai in Mesopotamia, che constava di una piastra di legno fatta ruotare velocemente.
In questo modo, il vaso acquistava una forma più regolare.
I veri torni, sebbene ancora rudimentali, sono apparsi in Grecia e in Egitto, in un periodo storico fra il 600 e il 300 A.C.
Costituiti essenzialmente da un disco rotante, il cui movimento era generato da un perno azionato dai piedi del vasaio.
Se questa macchina utensile si basava essenzialmente sulla forza fisica, le successive impiegarono varie forme di energia, permettendo il movimento simultaneo di molteplici elementi meccanici.
Il funzionamento era inizialmente con un arco; poi tramite energia idraulica.
Anche i materiali da lavorare divennero più complessi, con la nascita dei primi torni per lavorare il legno.
Uno sviluppo lento fino al Rinascimento
Questi meccanismi subiscono un’evoluzione lenta fino al periodo del Rinascimento.
La lavorazione del ferro, infatti, è in questo periodo relegata alle botteghe dei fabbri, mentre continua a essere molto diffusa quella del legno.
Il sapere legato ai principi delle macchine utensili, tuttavia, sopravvive grazie ai sovrani, i quali si dimostravano molto curiosi verso tale argomento.
Molti aristocratici venivano educati all’uso del tornio per il legno.
L’ascesa delle macchine utensili nell’Era industriale
La storia delle macchine utensili più elaborate inizia nel 1760, con l’invenzione di Verbruggen di un’alesatrice pensata per lavorare gli interni dei cannoni.
È anche il periodo della creazione del primo tornio metallico di Vaucanson.
Grazie all’invenzione della macchina a vapore, nel 1776, da parte di Watt, la produzione delle macchine utensili subisce un impulso importante.
L’utilità di questi strumenti è determinata dal bisogno di costruire nuove macchine in ferro come le locomotive e i telai.
Nelle fabbriche le macchine utensili sono alimentate con una macchina motrice a vapore, capace di alimentare tutto il sistema in modo capillare.
È il periodo in cui compaiono tutte le macchine utensili che conosciamo oggi: limatrici, giuntatrici, fresatrici.
Storia macchine utensili: i principali produttori nel XIX secolo
L‘impulso alla produzione di macchine utensili del Settecento viene ampliato enormemente nel XIX secolo, periodo in cui le tecnologie di produzione vengono ulteriormente affinate.
L’alimentazione centralizzata delle macchine utensili viene ulteriormente implementata.
È in questo periodo che nascono i principali produttori di macchine utensili:
- Graffenstaden, 1848
- Somua, 1859
- Ernault, 1863, famoso per i fucili Chassepot.
Sulla scia del secolo precedente, il secolo XX procede col suo impulso verso l’innovazione e fonti di alimentazione più sofisticate.
È infatti il momento storico dell’energia elettrica: compaiono torni il cui movimento è indotto da
motori elettrici collegati a cinghie di trasmissione.
Il maggior produttore di macchine utensili, Mazak, arriva in Giappone del 1919 e, naturalmente, nel 1923 Gerhard Knuth fonda, a Konisberg, l’azienda a cui fa capo MEKHAN nella distribuzione.
Nel 1927, vengono inoltre creati macchinari in carbonio e in tungsteno, dotati di maggiore rapidità e capacità di resistenza.
Lo sforzo bellico, del resto, richiede una produzione sempre maggiore di macchinari utensili.
La rivoluzione del controllo numerico digitale
La vera rivoluzione, tuttavia, avviene con il sistema di controllo numerico digitale, dove le macchine utensili sono controllate numericamente da un computer dedicato: il CNC.
Il sistema, sebbene progettato in precedenza, si è diffuso ampiamente negli anni ’70.
Oggi, i maggiori produttori di macchine utensili sono Giappone, Germania e Italia e Cina.
Sebbene si tenda a pensare che le macchine utensili siano dotate di una certa autonomia che prescinde
dall’abilità umana, non è del tutto così.
Oggi come prima, la capacità di gestione dell’operatore rimane molto importante.
Le macchine utensili della MEKHAN
Fatto questo excursus storico sulle macchine utensili, cosa ne diresti di dare un’occhiata al catalogo della MEKHAN?
Abbiamo una grande varietà di torni, trapani e fresatrici a utilizzo industriale, tutti certificati dallo storico marchio Knuth e non solo!