Gente,
La saldatura è una tecnologia antica. Si stima che stimato che la saldatura sia stata scoperta per la prima volta nel 4000 a.C.. Quindi la saldatura era molto più antica di Giulio Cesare (100 a.C. - 44 a.C.) di quanto lo sia per noi oggi. Prima di considerare la saldatura, parliamo della prima fusione del rame, poiché il rame è di solito il metallo su cui si salda.
Il mio Cornell collega Steve Sass ha scritto un libro, Materiali: The Substance of Civilizationsu cui ho basato il mio corso omonimo. Nel suo libro, Sass sottolinea che l'importanza della cottura dell'argilla non può essere sopravvalutata, poiché è la prima volta che l'uomo ha cambiato la natura di un materiale. Una volta cotta, l'argilla forma la ceramica, un materiale molto più resistente dell'argilla secca. Gli artigiani hanno compiuto per la prima volta questa impresa circa 26.000 anni fa in quella che oggi è la Repubblica Ceca.
Sebbene sia d'accordo con la valutazione di Sass, si potrebbe anche sostenere che l'inizio della tecnologia moderna può essere fatto risalire alla prima fusione del rame. La cottura dell'argilla è un processo troppo semplice per incoraggiare ulteriori sperimentazioni, necessarie per la crescita della tecnologia. Il processo di fusione del rame, il primo metallo liberato dal suo minerale, è piuttosto complesso e questa complessità ha portato a ulteriori sperimentazioni che ci hanno dato il ferro e l'acciaio. Il continuo lavoro con i metalli ha probabilmente sviluppato il metodo scientifico, che ha portato a tutte le scoperte di oggi.
Consider the novelty of the first smelting of copper. To smelt copper, our ancestors had to grind copper ore, malachite (See Figure 1.), into a powder, mix it with carbon, and heat it to greater than 1085ºC (1985ºF). By the way, you can estimate the Fahrenheit temperature by multiplying the Celsius temperature by a factor of two and will only be off by < 10% from 100-1700ºC.
Figura 1. La malachite (minerale di rame) è piuttosto attraente. Forse questa attrattiva l'ha portata all'attenzione del nostro antico anscestista come candidato alla fusione. Copyright 2018, Ronald C. Lasky, Indium Corporation
Dopo aver cucinato sulla mia griglia all'aperto, pulisco le griglie portando il propano al massimo per eliminare il grasso. In genere, durante questo processo il termometro della griglia segna circa 600ºF. La griglia emette così tanto calore che è opprimente avvicinarsi per spegnerla. Inutile dire che la sensazione di 600ºF mi ha suggerito che è molto difficile raggiungere i 1985ºF con un fuoco a legna o a carbonella.
Comunque, ho reclutato alcuni studenti laureati per provare a fondere il rame come descritto sopra. Acquistarono molti sacchi di carbone, usarono un soffiatore per l'aria e lavorarono per due ore in due diversi tentativi, fallendo entrambe le volte. L'anno successivo, alcuni studenti costruirono una torre con delle prese d'aria e misero il carbone sul fondo con il minerale di rame e il carbone in un crogiolo in cima. La loro torre era simile a un forno romano per la fusione del ferro (vedi Figura 2). Ebbero successo e produssero un pezzo di rame delle dimensioni di un penny.
Figura 2. Una fornace in stile romano. Gli studenti del Dr. Ron hanno costruito una torre simile con blocchi di cynder.
Questi due tentativi dimostrano quanto fossero sorprendenti i nostri lontani antenati. Come hanno pensato di farlo? Ci sono stati sicuramente molti tentativi falliti. Come hanno fatto a perseverare? Una cosa è certa: nel 5000 a.C. circa hanno dato il via al trend di scoperte che ci ha portato fino a oggi. Dobbiamo loro molto.
Salute,
Dr. Ron
