Di Tony Oldhand • Aggiornato il 30 agosto 2022
Ingranaggi e pulegge svolgono lavori meccanici critici in un'ampia gamma di applicazioni:dalle trasmissioni automobilistiche e dalle manovre marine ai meccanismi di temporizzazione precisi degli orologi meccanici. Comprendere le proprietà dei materiali richieste per ciascuna applicazione spiega perché solo alcuni metalli e legni sono adatti per questi componenti.
L'acciaio inossidabile è il materiale preferito per pulegge marine, argani e sartiame perché resiste alla corrosione anche in ambienti difficili di acqua salata. Quando l’albero e il ponte di una barca a vela sono esposti a umidità costante, l’acciaio normale si arrugginisce e perde resistenza, mentre l’acciaio inossidabile mantiene l’integrità strutturale. Le posizioni tipiche delle pulegge in acciaio inossidabile includono la parte superiore dell'albero per issare le vele, i punti di attacco inferiori della vela e le pulegge della catena dell'ancora.
Nelle applicazioni con carichi elevati, come gli ingranaggi della trasmissione delle automobili, è preferibile l'acciaio al carbonio. L'elevata resistenza alla trazione e la stabilità dimensionale dell'acciaio consentono agli ingranaggi di trasferire più di 100 CV da un albero all'altro senza deformazioni o taglio dei denti. Anche gli orologi meccanici, che funzionano come trasmissioni in miniatura, utilizzano ingranaggi in acciaio per mantenere un movimento preciso e a basso stress su più alberi.
L'ottone fornisce una resistenza sufficiente per i meccanismi di ingranaggi a basso carico, rendendolo popolare negli orologi e nei piccoli dispositivi di precisione. Sebbene sia più debole dell’acciaio, la buona lavorabilità e la resistenza alla corrosione dell’ottone lo rendono ideale dove le sollecitazioni sono minime. Il meccanismo di Anticitera, datato intorno all'80 a.C., utilizzava il bronzo, una prima forma di ottone, per i suoi ingranaggi, a dimostrazione del ruolo di lunga data dell'ottone nell'ingegneria antica.
Prima della produzione del metallo, le pulegge di legno erano comuni sulle prime navi a vela come le navi vichinghe e romane. Oggi il legno è in gran parte obsoleto per ingranaggi e pulegge perché i metalli offrono resistenza e durata superiori. Tuttavia, alcuni hobbisti realizzano ancora orologi con ingranaggi in legno, apprezzandone l'estetica tattile e l'autenticità storica.
