Chiodi

Nella lavorazione del legno e nelle costruzioni, i chiodi sono oggetti d’acciaio a forma di perno, utilizzati come dispositivi di fissaggio oppure per appendere un oggetto. I chiodi più comuni si dividono in due macro categorie: in ferro e in acciaio.

Chiodi di ferro (detti anche chiodi da carpentiere o chiodi per legno)
Vengono prodotti con filo di acciaio trafilato lucido a basso tenore di carbonio (circa 0,05-0,10%); sono impiegati per il fissaggio di tavole di legno tra loro oppure sul calcestruzzo. Questo tipo di chiodo si può piegare anche oltre i 90° e ciò garantisce più sicurezza all’utilizzatore.
Settori di impiego: edilizia, artigianato, industria, agricoltura, fai da te

Chiodi in acciaio (detti anche chiodi per cemento armato o chiodi da muro)
Vengono prodotti con filo di acciaio trafilato a medio tenore di carbonio (circa 0,50-0,75%) e successivamente sottoposti a trattamento termico per aumentarne la durezza (HRC); sono impiegati per il fissaggio di tavole di legno su blocchi e manufatti in calcestruzzo, laterizi o cemento armato.

Origini

I ritrovamenti più antichi risalgono al 3.500 a.C. in Mesopotamia; è stata ritrovata una statua a cui furono applicati dei fogli di rame, fissati con chiodi forgiati in bronzo.
Anche nella Bibbia sono presenti diversi riferimenti: dalla costruzione del Tempio di Salomone alla crocifissione di Cristo; anche i calzolai romani utilizzavano chiodi in ferro per fissare le scarpe dei soldati.
Fino al XVIII secolo l’intero processo di produzione dei chiodi era completamente manuale e si utilizzava la tecnica della forgiatura e del ferro battuto.
Le prime macchine per la fabbricazione sono state realizzate negli Stati Uniti tra il 1775 e il 1786 da Jeremiah Wilkinson e Ezekial Reed e nel Regno Unito nel 1790 da Thomas Clifford; si trattava di cesoie con il classico sistema a ghigliottina che tranciavano dei pezzi di lamiera e poi venivano battuti per ricavarne la testa del chiodo.
Intorno al 1860 belgi e francesi iniziano a produrne utilizzando il filo trafilato e pochi decenni dopo il processo fu completamente automatizzato, in modo da produrre chiodi rapidamente ed a basso costo.

Misure dei chiodi

Le misure dei chiodi sono espresse con due numeri che indicano le dimensioni. La prima dimensione indica la lunghezza del gambo, la seconda il diametro. Ad esempio la misura 50×3 identifica chiodi con il gambo lungo 50 mm (testa non compresa) e diametro 3 mm.

Ad eccezione della Stati Uniti, la maggior parte dei paesi utilizza un sistema metrico come unità di misura. Esiste anche un sistema di numerazione francese, la Jauge de Paris (J.d.P.), molto usata anche in Italia ed in Europa, per identificare il diametro del filo trafilato; i chiodi 50×3 ad esempio vengono anche chiamati 17×50, dove 17 è il numero J.d.P. che corrisponde a 3,00 mm e 50 è la lunghezza del gambo espressa in mm.

Calcolo della massa e del numero dei chiodi

Vi è mai capitato di chiedervi quanto pesa un chiodo? Quanti ce ne sono in una scatola? Sembrano domande sciocche, eppure quando si devono utilizzare dei chiodi, non si sa mai quanti comprarne, perciò capita spesso di comprarne troppi oppure troppo pochi. Di seguito sono indicate alcune formule utili per il calcolo della massa di un singolo chiodo e per stimare il numero di prodotti contenuti in 1 kg. I valori ottenuti dalle seguenti formule sono teorici e si riferiscono esclusivamente ai chiodi in ferro a testa piana.

Per stimare la massa di 1000 chiodi è necessario conoscerne il diametro, la lunghezza e il materiale. La massa quindi vale $$M_{1000}=6.20d^2L$$ dove d è il diametro espresso in millimetri, L la sua lunghezza in mm e 6.20 una costante (in kg/mm3) ottenuta dalla densità del ferro moltiplicata per π/4 e per 1000.

Con questo valore è semplice conoscere la massa di un singolo chiodo: basterà dividere per 1000 il numero ottenuto in precedenza. La massa di un solo chiodo vale quindi $$M=\frac{6.20d^2L}{1000}$$

Più genericamente si può scrivere la formula per stimare la massa di un singolo chiodo di materiale diverso dal ferro con densità ρ espressa in grammi su millimetri cubi: $$M_\rho=\frac{\pi\rho d^2L}{4}$$

Un stima del numero di chiodi approssimativamente contenuto in 1 kg (1000 g) si ottiene con $$N=\frac{1000000}{6.20d^2L}$$

In maniera del tutto analoga si può scrivere la formula per la stima nel caso di un materiale con densità ρ espressa in g/mm3 $$N_\rho=\frac{4000}{\pi\rho d^2L}$$

Tutte le formule precedenti per stimare la massa e il numero richiedono l’utilizzo del diametro e della lunghezza misurati in millimetri!

Di seguito viene riportata una tabella in cui sono stimati i numeri in 1 kg in funzione del diametro e della lunghezza tipici dei nostri chiodi.

Calcolatore

A chiunque volesse stimare il numero in funzione del diametro e della lunghezza, che non siano presenti nella tabella precedente, forniamo un utile strumento che, inseriti i valori richiesti, restituisce la stima del numero contenuto in 1 kg

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