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Antecedentes
As fechaduras têm sido usadas para fechar as portas contra os ladrões desde os primeiros tempos. O Antigo Testamento contém várias referências a fechaduras, e as primeiras evidências arqueológicas de fechaduras têm cerca de 4.000 anos. Estas são fechaduras egípcias representadas nas pirâmides. Essas fechaduras mais antigas eram de um tipo conhecido como pin tumbler e, na verdade, não são muito diferentes das fechaduras de portas comuns em uso hoje. A fechadura egípcia consistia em uma pesada caixa de madeira montada na porta. Um parafuso de madeira passou pela fechadura e foi mantido no lugar por pinos de ferro que caíram em fendas e o seguraram firme. A chave era um pedaço reto de madeira com pinos projetando-se de sua extremidade. Quando a chave foi inserida e empurrada para cima, os pinos da chave levantaram os pinos da fechadura e o ferrolho foi liberado.
Os gregos desenvolveram uma fechadura de porta simples por volta de 700 a.C. Isso usava uma corda de trava para puxar um parafuso através dos suportes na porta. Ao puxar a corda, o proprietário poderia trancar a porta pelo lado de fora. Em seguida, o barbante foi enfiado de volta pelo buraco da fechadura. A chave em si era uma peça de metal em forma de foice com 60 a 90 centímetros de comprimento. A chave pode ser encaixada no orifício da fechadura para puxar o parafuso de fora. A principal desvantagem dessa fechadura era que qualquer pessoa com um pedaço de pau curvo ou sua própria chave poderia abri-la. E a grande chave de metal era pesada.
Os romanos adotaram o sistema de fechadura grego, mas resolveram o problema da chave pesada acorrentando-a a um escravo e depois acorrentando o escravo à ombreira da porta. Eventualmente, os romanos desenvolveram um novo tipo de fechadura, chamada de fechadura protegida. Na fechadura protegida, entalhes e ranhuras chamadas wards foram cortadas no buraco da fechadura, e a chave foi cortada com os entalhes e ranhuras correspondentes. Apenas a chave adequada caberia no buraco da fechadura, e então sua ponta engatou no ferrolho e o retirou. A fechadura protegida era muito menor do que sua antecessora, e as chaves eram pequenas o suficiente para que nenhum escravo fosse necessário para cuidar dela. Mas como a toga romana clássica não tinha bolsos, a chave ainda não era fácil de carregar e, por isso, costumava ser presa a um anel de dedo. As fechaduras protegidas eram comuns na Europa no século XIII e permaneceram em uso até o século XVIII. Eles persistiram, apesar do fato de serem fáceis de escolher e quase não constituírem um obstáculo para ladrões determinados.
Os romanos também usavam cadeados, nos quais uma chave girava um parafuso liberando uma mola em uma manilha. Eles eram usados para trancar troncos. Fechaduras semelhantes foram inventadas na China, Índia e Rússia durante a mesma época. Os chineses também inventaram a fechadura de combinação. Ele tinha anéis móveis inscritos com números ou letras, e seu ferrolho era liberado apenas quando os anéis eram alinhados na seqüência adequada de símbolos. As fechaduras combinadas chegaram à Europa e eram usadas na Idade Média, especialmente nas caixas de correio dos correios.
Os serralheiros europeus da Idade Média faziam fechaduras lindas e intrincadas, que demandavam terrivelmente longas horas de trabalho para serem construídas e ofereciam pouca segurança real. Serralheiro aprendeu por 10 anos para atingir o nível de jornaleiro. Para chegar ao posto de mestre, o chaveiro tinha que completar uma fechadura de obra-prima para aprovação de sua guilda. Essas obras-primas levaram milhares de horas para serem concluídas e os resultados geralmente eram muito mais decorativos do que funcionais. As fechaduras que ofereciam proteção aprimorada contra roubo não foram desenvolvidas até o final do século XVIII, quando um serralheiro inglês, Robert Barron, patenteou o que ficou conhecido como a fechadura de alavanca com trinco de dupla ação em 1788. A fechadura de Barron tinha duas alavancas internas sustentadas por uma mola . Essas alavancas, ou ganchos, tinham entalhes que enganchavam no ferrolho e o mantinham fechado. A chave também tinha entalhes correspondentes aos entalhes nas alavancas. Quando a chave certa fosse inserida, ela levantaria os dois ganchos e o ferrolho poderia ser aberto. Outros inventores adicionaram muito mais linguetas a este projeto, e ele provou ser muito mais difícil de abrir do que as fechaduras protegidas anteriormente.
Linus Yale Jr., um chaveiro americano nascido em 1821, fez uma melhoria significativa no design da fechadura em 1861 com sua invenção da fechadura de pino-trava moderna. O projeto principal era semelhante à fechadura egípcia. Essa fechadura tem um cilindro giratório que é preso firmemente no parafuso por uma série de cinco pinos acionados por mola de diferentes alturas. A chave tem cinco entalhes que correspondem à altura dos cinco pinos. Quando a chave correta é inserida, os pinos se alinham e o cilindro pode ser girado para desengatar o parafuso. Se a chave errada for inserida, os pinos se prendem. Abrir uma fechadura Yale revelou-se extremamente difícil e as peças para a fechadura podiam ser produzidas em massa por uma máquina de forma barata. Vários anos após sua invenção, a fechadura Yale se tornou o padrão, substituindo virtualmente todas as tecnologias de fechadura anteriores.
Fechaduras ainda mais sofisticadas foram desenvolvidas no século XX, incluindo fechaduras temporizadas usadas em cofres de bancos, fechaduras com botão de pressão e fechaduras eletrônicas que operam com uma chave de cartão de crédito. O processo de fabricação a seguir é para uma fechadura com pino e trava padrão. Esse é o tipo de fechadura que pode ser encontrada em qualquer porta da frente ou gaveta de arquivo.
Matérias-primas
As fechaduras padrão com cinco chaves são feitas de vários metais fortes. Os mecanismos internos das fechaduras são geralmente feitos de latão ou zinco fundido. O came, que é a lingueta que se projeta da trava para prendê-lo, geralmente é feito de aço ou aço inoxidável. O revestimento externo de uma fechadura pode ser feito de latão, cromo, aço, níquel ou qualquer outro metal ou liga durável.
O processo de fabricação
Design
- 1 Os bloqueios vêm em diferentes níveis, de baixa segurança a alta segurança. Uma fechadura de baixa segurança geralmente é feita de materiais mais baratos e suas peças podem ser produzidas em massa. Uma empresa que fabrica fechaduras de baixa segurança pode ter dois ou três modelos disponíveis e manter em estoque as peças necessárias para personalizá-los. Além da baixa segurança, o fabricante de fechaduras é geralmente o que se chama de fabricante de equipamento original, o que significa que ele fabrica as peças de suas fechaduras e também os produtos finais. Esse tipo de fabricante pode manter apenas as peças mais básicas e comuns em estoque, e a maioria de seus pedidos exige um design personalizado.
O processo começa com o fabricante avaliando as especificações do cliente. O cliente pede uma fechadura para um determinado tamanho de porta, por exemplo, e pede que as fechaduras possam ser abertas com uma chave mestra. O fabricante da fechadura então apresenta o melhor design para as necessidades do cliente. Em alguns casos, um cliente pode ter comprado bloqueios no passado de uma empresa e agora deseja bloqueios mais idênticos de um fabricante diferente, que promete torná-los mais econômicos. Em seguida, o fabricante da fechadura examina as fechaduras originais do cliente e passa pelo processo conhecido como engenharia reversa. A equipe de design do fabricante descobre, a partir da fechadura existente, como fazer com que seu produto corresponda a ela. Em muitos casos, a primeira empresa de fechadura do cliente patenteou aspectos de sua construção de fechadura. O segundo fabricante não pode duplicá-lo sem infringir as patentes da outra empresa. Assim, os designers "projetam em torno" do produto da primeira empresa, produzindo uma fechadura que se encaixará nos originais do cliente e atenderá ao mesmo propósito, mas usando mecanismos diferentes. As fechaduras de média e alta segurança, na maioria dos casos, passam por essa fase de design, tornando a produção de fechaduras um processo demorado. Um fabricante de boa reputação que fabrica tudo, exceto fechaduras de baixa segurança, pode levar de oito a 12 semanas para produzir fechaduras para um pedido, a partir do momento em que as especificações são fornecidas até o momento em que as fechaduras são embaladas e enviadas.
Um corte de uma fechadura Yale padrão. Essa fechadura tem um cilindro giratório que é preso com firmeza no parafuso por uma série de cinco pinos acionados por mola de diferentes alturas. A chave tem cinco entalhes que correspondem à altura dos cinco pinos. Quando a chave correta é inserida, os pinos se alinham e o cilindro pode ser girado para desengatar o parafuso. Se a chave errada for inserida, os pinos se prendem.
A chave
- 2 Para a fechadura com chave de cinco cilindros padrão, a chave é feita primeiro. O fabricante da fechadura compra a chave em branco e corta as saliências, ou combinações, em cada chave. Cada tecla possui cinco saliências que são cortadas em níveis diferentes. Esses níveis são designados por números. Um corte baixo é um, o próximo é dois, depois três. Em muitos casos, existem apenas quatro níveis, embora alguns fabricantes possam usar até sete. Uma fechadura de cinco chaves com quatro níveis na chave produz quatro elevado à quinta potência, ou 1024, diferentes combinações possíveis de saliências na chave. As cinco cristas são listadas pela altura de cada nível, produzindo o que é chamado de combinação para a chave. Uma chave com a combinação 12341 é cortada com a primeira saliência no nível um, a segunda no nível dois, a próxima no três e assim por diante. O fabricante da fechadura escolhe as combinações em uma lista aleatória e corta cada chave de maneira diferente.
Mecanismos internos
- 3 Os mecanismos internos são feitos a seguir. Eles foram projetados para se adequar a essa ordem de bloqueio específica, e o maquinário que os cria pode ter que ser refeito ou reiniciado. Como as pequenas peças internas, especificamente os pinos, devem ser fabricadas com tolerâncias extremamente finas, os mecânicos podem fazer um teste antes de iniciar um grande trabalho. Em seguida, as máquinas podem ser reconfiguradas, se necessário. A usinagem de pequenas peças de latão leva muitas etapas. Eles podem ser fundidos, então ranhurados, estriados, cravejados e polidos. Ferramentas de precisão realizam esses trabalhos, cortando o metal com tolerâncias de mais ou menos 0,001 polegada.
Outras peças
- 4 O fabricante também faz as outras partes da fechadura. O cilindro, ou plugue, no qual a chave se encaixa, placas de proteção, arruelas, o parafuso ou came e a caixa são todos feitos de acordo com as especificações do projeto, por fundição sob pressão e usinagem posterior. O número de peças varia com o design da fechadura, mas mesmo uma fechadura pequena e relativamente simples pode ter trinta peças separadas, e algumas dessas peças requerem várias ferramentas. O processo de fabricação dos componentes de bloqueio pode levar várias semanas.
Montagem
- 5 Quando todas as peças estão prontas, as travas são montadas manualmente. Funcionários da fechadura sentam-se em mesas bem iluminadas com um kit de peças da fechadura em uma lixeira e a chave em um suporte na frente deles. Um trabalhador experiente pode dizer a combinação da chave apenas olhando para ela. O trabalhador preenche primeiro o tampão, ou cilindro, da fechadura com os pinos que correspondem à combinação da chave. O operário insere uma pequena mola e, em seguida, o pino de travamento, usando uma pequena ferramenta chamada ferramenta de montagem para segurar as peças pequenas. O picareta de montagem tem uma pequena chave de fenda em uma extremidade e uma ponta na outra, e o operário a usa para cutucar as peças delicadas a que pertencem. Uma vez o Seção transversal de uma fechadura típica. o plugue é preenchido de acordo com a combinação de teclas, o trabalhador encaixa ou aparafusa as outras partes ao redor da fechadura. Embora seja um trabalho especializado, não requer treinamento especial e esses trabalhadores não são serralheiros.
Etapas finais
- 6 Depois que a fechadura está totalmente montada, o trabalhador verifica com a chave para ter certeza de que funciona. Ele pode passar para uma estação de controle de qualidade neste momento e, em seguida, ser espanado ou polido. Os trabalhadores embalam as fechaduras concluídas e embalam-nas para envio.
Controle de qualidade
O aspecto mais importante do controle de qualidade na fabricação de fechaduras é garantir que as pequenas peças usinadas tenham os tamanhos exatos especificados. Para um novo pedido customizado, os maquinistas costumam produzir amostras experimentais das peças, e cada uma delas pode ser inspecionada e medida manualmente, usando medidores precisos. Se tudo parecer estar indo bem, os mecânicos executarão o resto do pedido e, então, talvez uma em cada 500 ou 1.000 peças seja verificada. Depois que o trabalhador monta a fechadura, ele a testa com a chave para se certificar de que funciona corretamente. Um especialista em controle de qualidade também pode verificar as travas neste estágio.
O Futuro
Muitas entidades, como universidades e grandes sedes corporativas, que usam um grande número de fechaduras, estão se convertendo em sistemas de senha eletrônica. Eles usam um cartão magnético para abrir uma porta. Os cartões podem ter um código de barras e os computadores podem ser usados para armazenar informações sobre quem entra por cada porta, levantando questões de privacidade para algumas pessoas preocupadas. Outras fechaduras de alta tecnologia abrem com ativação por voz ou reconhecimento de palma ou impressão digital. Essas fechaduras oferecem segurança relativamente alta, mas geralmente são muito caras e elaboradas para a casa do cidadão comum. No entanto, a tendência para esses tipos de bloqueios eletrônicos e controlados por computador está crescendo no final da década de 1990 e, sem dúvida, serão mais prevalentes no futuro.
Processo de manufatura