La sua evoluzione
Il micrometro è uno
strumento che permette di misurare oggetti di piccole dimensioni, soprattutto
durante la progettazione o la produzione. La maggior parte dei micrometri viene
utilizzato per misure esterne, ma ci sono anche micrometri per interni, di
profondità, per filettature e per ruote dentate.
Alcuni micrometri hanno
incudini intercambiabili, che consentono di raccogliere nello stesso strumento
quattro portate. Il suo impiego ha
preso piede dopo la rivoluzione industriale in quanto sono state introdotte le
macchine utensili originariamente per soddisfare l'esigenza degli orologiai,
per parti piccole e molto precise.
La fabbricazione di motori a vapore ed altri
meccanismi complessi, ha reso necessario determinare le misure in modo
affidabile per garantire le specifiche di progettazione.
Il primo micrometro
Proprio a causa delle ragioni sopra
descritte, nel 1772, James Watt che fu di grande aiuto nello sviluppo della macchina a
vapore, trasformandola in una sorgente di potenza economica sfruttabile grazie
ad una valvola di regolazione – nota ancora oggi come "regolatore di Watt"
– ideò il primo strumento che funzionava come un micrometro moderno.
Il micrometro di Watt,
formato da due ganasce che potevano essere spostate su e giù ruotando un perno
filettato, era da banco e consisteva
in un meccanismo a cremagliera e pignone collegato a fili rotanti per
permettere di conservare la misurazione. In pratica, una lama di misurazione,
collegata all'intelaiatura posta in posizione avanzata per entrare in contatto
con l’oggetto da misurare. La forma di "U" di Watt diventò standard
sui micrometri successivi.
Lo scopo dell’invenzione era quello di migliorare la produzione di macchine
di grandi dimensioni durante la Rivoluzione Industriale. Le aziende
manifatturiere avevano problemi di assemblaggio delle varie parti, perché non
c'era un modo appropriato per misurare con precisione le misure di piccole
dimensioni.
Il “Lord Cancelliere”
Un altro inglese, Sir Henry
Maudslay, che ha concepito il primo laboratorio-industria moderno, sviluppò nel 1805 un micrometro da banco che era in grado di misurare distanze minime. Il disegno era simile a quello di
Watt: aveva due piastre collegate da una vite filettata. Maudslay inventò il
micrometro capace di misurare un decimillesimo di pollice (0,0001 in ≈ 3 μm).
Lo strumento venne soprannominato "Lord Cancelliere" poiché veniva
usato per risolvere eventuali controversie circa la precisione delle
lavorazioni le cui misure contestate erano
state assunte con altri dispositivi. Lo strumento era così preciso che una
serie di prove effettuate su di esso nel 1918 lo trovarono ancora preciso.
Jean – Louis Palmer
In Francia, Jean Palmer costruì il primo micrometro portatile. Era abbastanza piccolo da essere azionato con una sola mano, permettendo di misurare fogli di metallo od altre piccole parti, in qualsiasi punto della catena di montaggio.
Il micrometro portatile Palmer ottenne un brevetto, N° 7518 il 7 settembre 1848 dal Ministero dell'Agricoltura e del Commercio ed il suo disegno fu mostrato al Salone di Parigi nel 1867. Il design ha già molte parti del micrometro moderno, tra cui la bussola, la ghiera, lo stelo e l’incudine.
Il margine di lettura della bussola di Palmer era leggermente assottigliata verso il basso per intersecare i gradi sulla ghiera. La circonferenza della bussola era divisa in 50 parti uguali, fornendo uno spostamento pari a 0,01 millimetri.
Così, dal disegno di Palmer, è stata costituita la base del moderno micrometro. Il micrometro standard di oggi dispone di un telaio a forma di "U" ed è possibile azionarlo con una mano. Molti produttori condivisero questo disegno comune, la cui origine risale proprio all'inventore francese, ma è stato un produttore americano a portare per primo il dispositivo al mercato di massa.
Joseph Whitworth
Joseph Whitworth era un ex impiegato di Maudslay che migliorò il design del
“Lord Cancelliere” introducendo una vite micrometrica in grado di misurare con
un'approssimazione di un millesimo di pollice ossia 2,54 centesimi di millimetro.
Il disegno fu così innovativo che fu esposto alla
Grande Esposizione delle Opere dell'Industria di tutti i Popoli a Londra nel
1851.
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| Prima macchina da misura commercializzata |
Brown & Sharpe
David Brown, suo figlio Joseph R. e Lucian Sharpe erano ingegneri americani che iniziarono la loro attività riparando orologi nei primi anni del 1800 a Providence, Rhode Island, Stati Uniti.
J.R. Brown e Lucian Sharpe videro il micrometro Palmer a Parigi e si resero conto che era la soluzione ad un problema che li affliggeva da tempo: misurare la lamiera da consegnare ai clienti con lo spessore giusto. In questo modo si poteva evitare il costo delle spedizioni superflue, prima di riuscire a dare al cliente il prodotto giusto.
Brown & Sharpe migliorarono la progettazione modificarono il design di Palmer ed ottennero un brevetto negli Stati Uniti nel 1899. Infatti, mentre i disegni del brevetto di Palmer sono stati scrupolosamente rappresentati, la sua realizzazione non è stata eseguita come avrebbe dovuto. Per esempio, non offriva un morsetto di bloccaggio ed ancora più importante, le linee graduate non erano state equamente distanziate.
Brown & Sharpe perfezionarono la struttura originale utilizzando uno stelo con un passo più piccolo.
Il micrometro: ideato in Inghilterra, sviluppato in Francia, diventò realtà in America.
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| Fabbrica Brown & Sharpe Providence, Rhode Island, Stati Uniti |
Riassumendo:
