Cıvatalar ve vidalar olmadan modern dünya nasıl olurdu? Bu bağlantı elemanlarının Antik Yunan’dan Sanayi Devrimi’ne ve günümüz teknolojisine uzanan şaşırtıcı tarihini, evrimini ve standartlaşma süreçlerini keşfedin.
🔩 CIVATANIN TARİHİ
İlk bakışta, bir cıvata nesneleri bir arada tutan çok basit bir parça gibi görünebilir. Ancak biraz daha derine inerseniz, görünüşte önemsiz cıvata ve vidaların arkasında ilk bakışta göründüğünden daha fazlası olduğunu fark edeceksiniz. Onlar olmasaydı, tüm cihazlarımız ve makinelerimiz parçalara ayrılırdı.
Cıvatalar, inşaat ve makine tasarımında kullanılan en yaygın unsurlardan biridir. Elektrikli diş fırçalarındaki ve kapı menteşelerindeki vidalardan, binalardaki beton sütunları sabitleyen devasa cıvatalara kadar her şeyi bir arada tutarlar. Ancak, hiç durup onların gerçekten nereden geldiğini merak ettiniz mi?
İLK CIVATA NE ZAMAN YAPILDI?
Dişlerin tarihi MÖ 400’e kadar uzanabilse de, modern cıvata ve vida süreçlerindeki en önemli gelişmeler son 150 yılda kaydedilmiştir. Uzmanlar, mütevazı somun ve cıvatanın kökenleri konusunda farklı görüşlere sahiptir. Frederick E. Graves, “Nuts and Bolts” (Somunlar ve Cıvatalar) adlı makalesinde, bir bağlantı elemanı olarak işlev gören dişli cıvata ve ona uyan bir somunun yalnızca 15. yüzyıla dayandığını savunur. Bu sonucunu, vidaların ilk basılı kaydının 15. yüzyılın başlarında bir kitapta yer almasına dayandırır.
Ancak Graves, dişli cıvatanın 15. yüzyıla dayanmasına rağmen, dişsiz cıvatanın Roma dönemine kadar uzandığını, o zamanlar “kapıları kapatmak için sürgü, kapıları açıp kapamak için mil ve kama cıvataları: cıvatanın hareket ettirilememesi için içine bir kama yerleştirilen bir çubuk veya çubuk” olarak kullanıldığını da kabul eder. Ayrıca, Romalıların bronzdan, hatta gümüşten yapılmış ilk vidayı geliştirdiğini ima eder. Dişler elle eğelenmiş veya bir çubuk etrafına sarılmış ve lehimlenmiş bir telden oluşuyordu.
Cıvata uzmanı Bill Eccles’in araştırmasına göre, vida dişinin tarihi çok daha eskiye dayanıyor. Arşimet (MÖ 287-212), vida prensibini geliştirmiş ve suyu yükseltmek için cihazlar inşa etmekte kullanmıştır. Ancak, su vidasının Arşimet’ten önce Mısır’da ortaya çıkmış olabileceğine dair işaretler vardır. Ahşaptan yapılmıştı ve toprağı sulamak ve gemilerden sintine suyunu boşaltmak için kullanılıyordu. Eccles, web sitesinde “Ancak çoğu kişi, vida dişinin, genellikle mekaniğin kurucusu olarak adlandırılan ve Platon’un çağdaşı kabul edilen [Yunan filozofu] Tarentumlu Archytas tarafından MÖ 400 civarında icat edildiğini düşünüyor” diye yazıyor.
CIVATALAR BAŞLANGIÇTA NE İÇİN KULLANILDI?
Tarih, iki bölüme ayrılabilir: yaklaşık MÖ 400’e kadar uzanan ve su kaldırmak için spiral, şarap yapmak için üzüm presleri gibi öğeler için kullanılan dişlerin kendileri ve yaklaşık 400 yıldır kullanılmakta olan bağlantı elemanlarının kendileri.
- yüzyıla gelindiğinde, Johann Gutenberg matbaalarındaki bağlantı elemanlarında vidaları kullandı. Vidalı kullanma eğilimi, saatler ve zırh gibi eşyalara da yayılmasıyla ivme kazandı. Graves’e göre, Leonardo da Vinci’nin 15. yüzyılın sonları ve 16. yüzyılın başlarına ait not defterleri, vida kesme makineleri için çeşitli tasarımlar içermektedir.
Ancak bu konudaki araştırmacıların çoğunun hemfikir olduğu şey, somun ve cıvatanın gelişimini hızlandıran ve onları mühendislik ve inşaat dünyasında önemli bir bileşen olarak haritaya sağlam bir şekilde yerleştiren Sanayi Devrimiolduğudur.
CIVATALARIN İLK ENDÜSTRİYEL ÜRETİMİ
W.R. Wilbur’un 1905 tarihli “History of the Nut and Bolt Industry in America” (Amerika’da Somun ve Cıvata Endüstrisinin Tarihi) adlı eseri, cıvata ve vida yapımına yönelik ilk makinenin 1568’de Fransa’da Besson tarafından yapıldığını ve onun daha sonra tornalarda kullanılmak üzere bir vida kesme mastarı veya plakasını tanıttığını kabul etmektedir. 1641’de İngiliz firması York’tan Hindley, bu cihazı geliştirdi ve yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
Atlantik’in diğer yakasında, ABD’de cıvatanın belgelenmiş tarihinin bir kısmı Carriage Museum of America’da (Amerika At Arabası Müzesi) bulunabilir. 1800’lerin başlarında yapılan araçlardaki somunlar, daha sonraki araçlara göre daha düz ve kareydi; daha sonraki araçlarda somunlarda pahlı köşeler vardı ve cıvatalardaki fazlalıklar kesilirdi. Bu zamanda cıvata yapmak zahmetli ve zorlu bir süreçti.
Başlangıçta, bağlantı elemanları için vida dişleri elle yapılıyordu, ancak kısa süre sonra, talepteki önemli bir artış nedeniyle üretim sürecini hızlandırmak gerekli hale geldi.
1760 yılında Britanya’da, J ve W Wyatt, vida dişlerinin seri üretimi için bir fabrika süreci başlattı. Ancak bu dönüm noktası, başka bir zorluğa yol açtı: her şirket kendi dişlerini, somunlarını ve cıvatalarını üretiyordu, bu da piyasada çok çeşitli farklı boyutlarda vida dişi olmasına neden oldu ve makine üreticileri için sorunlar yarattı.
VİDA DİŞLERİ İLK NE ZAMAN STANDARTLAŞTIRILDI?
Joseph Whitworth, bir çözüm bulmayı ancak 1841’de başarabildi. Yıllarca süren araştırmalarla birçok İngiliz atölyesinden örnek vidalar topladıktan sonra, Britanya’daki vida dişlerinin boyutunu standartlaştırmayı önerdi; böylece, örneğin, bir kişi İngiltere’de bir cıvata yapabilir ve Glasgow’daki biri somunu yapabilir ve ikisi de birbirine uyabilirdi. Teklifi, diş yan yüzeylerinin açısının 55 derece olarak standartlaştırılması ve inç başına düşen diş sayısının çeşitli çaplar için tanımlanmasıydı. Bu sorun Britanya’da ele alınırken, Amerikalılar da benzerini yapmaya çalışıyor ve başlangıçta Whitworth dişini kullanmaya başlıyorlardı.
1864’te William Sellers, 60 derecelik bir diş formu ve farklı çaplar için çeşitli diş adımları önerdi. Bu, American Standard Coarse Series (Amerikan Standart Kaba Serisi) ve Fine Series (İnce Serisi) olarak gelişti. Amerikalıların İngilizlere göre bir avantajı, diş formlarının düz kök ve tepeye sahip olmasıydı. Bu, yuvarlak kök ve tepeye sahip olan Whitworth standardına göre üretimi daha kolay hale getiriyordu. Ancak, Whitworth dişinin dinamik uygulamalarda daha iyi performans gösterdiği ve Whitworth dişinin yuvarlak kökünün yorulma performansını artırdığı bulundu.
ISO METRİK’İN TANITILMASI
Birinci Dünya Savaşı sırasında, farklı ülkelerdeki vida dişleri arasındaki tutarsızlık, savaş çabaları için büyük bir engel haline geldi; İkinci Dünya Savaşı sırasında ise Müttefik kuvvetler için daha da büyük bir sorun oldu. 1948’de Britanya, ABD ve Kanada, emperyal ölçümleri kullanan tüm ülkeler için standart olarak Birleşik dişte (Unified thread)anlaştılar. Bu, daha önce 1919’da Almanya’da geliştirilen DIN metrik dişi ile benzer bir profil kullanır. Bu, Whitworth diş formunun en iyisi (yorulma performansını iyileştirmek için yuvarlak kök) ve Sellers dişinin en iyisinin (60 derecelik yan yüzey açısı ve düz tepeler) bir kombinasyonuydu. Ancak, Birleşik dişin daha büyük kök yarıçapının DIN metrik profiline göre avantajlı olduğu kanıtlandı. Bu, bugün tüm sanayileşmiş ülkelerde kullanılan ISO metrik dişe yol açtı.
Sektörde çalışanlar, son yıllarda cıvatalarda çok fazla ince ayar yapıldığına tanık oldular. Eccles, “35 yıl önce sektöre başladığımda, cıvataların mukavemeti bugünkü kadar tam olarak tanımlanmamıştı” diye hatırlıyor. “Modern metrik özellik sınıflarının ve ilgili ISO standartlarındaki son güncellemelerin kullanıma sunulmasıyla, bir cıvatanın mukavemetinin tanımı ve özelliklerini belirlemek için kullanılan test yöntemleri artık çok daha iyi tanımlanmış durumda.”
Hammadde endüstrisi daha sofistike hale geldikçe, cıvataların DNA’sı, değişen endüstri ihtiyaçlarını karşılamak için çelikten diğer daha egzotik malzemelere dönüşmüştür.
CIVATA ÜRETMEK İÇİN HANGİ METALLER KULLANILIR?
Son 20 yılda, çeliğin o kadar iyi performans göstermediği turboşarjlar ve motorlar gibi yüksek sıcaklıklı ortamlarda çalışabilen nikel bazlı alaşımlarda gelişmeler kaydedilmiştir. Son araştırmalar, alüminyum, magnezyum ve titanyumgibi hafif metal cıvatalara odaklanmaktadır.
Bugünün cıvata teknolojisi, cıvata ve vidaların elle yapıldığı ve müşterilerin yalnızca temel çelik somun ve cıvatalar arasında seçim yapabildiği günlerden bu yana çok yol kat etti. Bu günlerde, Nord-Lock gibi çözümler, kama kilit sistemleri de dahil olmak üzere cıvatalama teknolojisinde önemli iyileştirmeler icat etti. Müşteriler, önceden monte edilmiş çinko pul kaplı veya paslanmaz çelik rondelalar, düz yüzlü çelik jantlar için tasarlanmış bijon somunları veya farklı uygulamalar için özelleştirilmiş kombi cıvatalar arasından seçim yapabilirler. Superbolt çok krikolu gergiler ve Boltight hidrolik gergiler de açık deniz, enerji ve madencilik gibi ağır sanayilerde kullanılmak üzere eklenmiş ve cıvata sabitlemede dünya lideri olma yolunda büyük bir adım atmıştır.
Artık bağlantıların analizine de çok daha fazla önem verilmektedir. Eccles, “Geçmişte insanlar, yalnızca deneyimlerine dayanarak belirli bir bağlantı elemanı boyutuna karar verirlerdi. Ve, umarak, işe yarardı,” diye açıklıyor. “Günümüzde insanlar analize ve ürünler üretilip piyasaya sürülmeden önce işlerin çalıştığından emin olmaya daha fazla odaklanıyor.”
Yorum Yapın