Quebra-nozes

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Antecedentes

O quebra-nozes é um dispositivo usado para quebrar as cascas de frutas duras e secas, conhecidas comumente como nozes, produzidas por certas espécies de árvores. O material comestível dentro da casca é conhecido como kernel. As nozes verdadeiras, incluindo alimentos familiares como nozes, avelãs e nozes, têm cascas que exigem quebra-nozes. Outros alimentos vagamente chamados de nozes incluem muitos que não requerem um quebra-nozes, como amendoim, amêndoas e castanha de caju, e aqueles que exigem, como a castanha do Brasil. Os quebra-nozes também são usados ​​para quebrar outros alimentos duros, como a lagosta.

Uma grande variedade de quebra-nozes é usada nas cozinhas modernas, desde ferramentas simples que se assemelham a um alicate até dispositivos mais complexos que dependem de uma pressão cuidadosamente controlada para quebrar as cascas sem danificar os grãos. Seu uso contínuo em uma era de nozes sem casca prontamente disponíveis é explicado pela tendência dos cozinheiros gourmet para nozes recém descascadas. Além disso, muitas pessoas colecionam quebra-nozes decorativos, que são projetados mais para a aparência do que para o uso diário. Esses quebra-nozes colecionáveis, geralmente na forma de humanos ou animais, são geralmente esculpidos em madeira, embora alguns sejam feitos de ferro fundido ou outros materiais.

História

Os seres humanos comem nozes desde os tempos pré-históricos e sempre enfrentaram o problema de quebrar as cascas. O primeiro quebra-nozes foi provavelmente uma pedra usada para quebrar a noz, resultando em pedaços de amêndoa misturados com pedaços de casca. Este método foi aprimorado quando ferramentas simples foram desenvolvidas. Os primeiros quebra-nozes provavelmente eram feitos conectando-se duas peças de madeira ou metal com uma dobradiça. Colocando a porca entre as duas peças e apertando-as, seria possível exercer um controle sobre a pressão aplicada. Desta forma, a casca pode ser quebrada com menos danos ao kernel.

Embora os detalhes exatos da evolução do quebra-nozes tenham se perdido na história, em meados do século XVIII, os quebra-nozes decorativos em madeira eram esculpidos à mão em muitas partes da Alemanha. Esses dispositivos, também conhecidos como mordedores de nozes, geralmente se assemelhavam a uma figura humana bem-humorada. A noz foi colocada na boca da figura. Um conjunto de alças foi usado para juntar as mandíbulas da figura, quebrando a noz. Este tipo de quebra-nozes era tão familiar na Alemanha no início do século XIX que o escritor alemão ETA Hoffman transformou um deles no herói de seu conto de fadas "Nussknacker und Mausekoönig" ("Quebra-nozes e Rei do Rato") em 1816. O compositor russo Peter Ilich Tchaikovsky adaptou a história de Hoffman para um balé em 1891 e O quebra-nozes manteve-se popular com o público desde então, levando a um aumento do interesse em colecionar quebra-nozes.

A parte do mundo mais famosa pelos quebra-nozes de coleção é Erzebrige, uma região montanhosa da Alemanha perto da fronteira com a República Tcheca. Região produtiva de mineração desde o século XIV, Erzebrige também desenvolveu a escultura em madeira como uma importante indústria. O fundador da escultura de quebra-nozes em Erzebrige foi Friedrich Wilhelm Fuuchtner. Por volta do ano de 1870, Fuuchtner começou a usar um torno para esculpir quebra-nozes na forma de figuras humanas simples, como soldados e policiais. Esses quebra-nozes foram esculpidos em madeiras como pinho, faia e amieiro, e pintados em cores vivas. A vila de Seiffen, onde Fuüchtner fazia seus quebra-nozes, continua famosa por seus quebra-nozes e brinquedos de madeira.

Matérias-primas

Embora muitos quebra-nozes decorativos ainda sejam feitos à mão de madeira, a maioria dos quebra-nozes modernos de uso diário é feita de metal. Alguns quebra-nozes de design incomum são feitos de várias combinações de metal e madeira ou metal e plástico rígido.

Os metais mais comuns usados ​​para fazer quebra-nozes são aço e ferro fundido. O aço é uma liga de ferro e uma pequena quantidade de carbono. O ferro fundido é uma liga de ferro e uma quantidade um pouco maior de ferro. As matérias-primas usadas para fabricar esses dois materiais são minério de ferro e coque. O coque é formado quando o carvão é aquecido a alta temperatura na ausência de ar, resultando em uma substância rica em carbono.

O cromo e o níquel são frequentemente adicionados ao aço para formar o aço inoxidável. Eles também podem ser usados ​​para revestir aço. Alguns quebra-nozes de aço, concebidos como presentes impressionantes, são revestidos de prata ou ouro.

O processo de fabricação

Fabricação de ferro fundido e aço

• 1 O minério de ferro é extraído de minas de superfície. O minério é obtido em pedaços de vários tamanhos, variando de partículas tão pequenas quanto 0,04 pol. (1 mm) de diâmetro até pedaços grandes de 40 pol. (1 m) de diâmetro. Grumos grandes são reduzidos em tamanho ao serem triturados. Os pedaços menores passam então por peneiras para separá-los por tamanho. Partículas pequenas são fundidas em pedaços maiores, um processo conhecido como sinterização. Para fazer ferro fundido e aço, as peças de minério devem ter de 0,3-1 pol. (7-25 mm) de diâmetro.
• 2 Uma correia transportadora move uma mistura de minério de ferro e coque para o topo de um alto-forno. Um alto-forno é um eixo alto de aço vertical revestido com tijolos resistentes ao calor e grafite. A mistura de minério de ferro e coque, conhecida como carga, cai pelo alto-forno. Enquanto isso, o ar aquecido a uma temperatura de 1.650-2.460 ° F (900-1.350 ° C) é soprado no alto-forno. O ar quente queima a coque, liberando monóxido de carbono e calor. O monóxido de carbono reage com os óxidos de ferro presentes no minério para formar ferro e dióxido de carbono. O resultado desse processo é ferro-gusa fundido, que consiste em pelo menos 90% de ferro, 3-5% de carbono e várias impurezas.
• 3 Para fazer ferro fundido, o ferro-gusa fundido pode esfriar até formar um sólido. Em seguida, é misturado com sucata. A sucata é selecionada para resultar em um produto final com as características desejadas. A mistura de ferro-gusa e sucata é movida por uma correia transportadora até o topo de uma cúpula. Uma cúpula é semelhante a um alto-forno, mas é um pouco menor. O ferro-gusa e a sucata caem em uma camada de coque quente, através da qual o ar é soprado. Esse processo remove as impurezas e parte do carbono, resultando em ferro fundido derretido, que é derramado em moldes para formar lingotes à medida que esfria.
• 4 Para fazer aço, o ferro-gusa deve ter a maior parte de seu carbono removido. O método mais comum usado para fazer aço é conhecido como processo básico de oxigênio. Este procedimento usa um recipiente de aço forrado com tijolo resistente ao calor. A sucata do tipo adequado para produzir aço com as características desejadas é carregada no contêiner. O ferro-gusa fundido, geralmente transportado diretamente do alto-forno sem resfriamento, é adicionado à sucata. O oxigênio puro é soprado na mistura em velocidades extremamente altas. O oxigênio reage com várias impurezas da mistura para formar uma mistura de sólidos, conhecida como escória, que flutua no metal fundido. O oxigênio também remove a maior parte do carbono na forma de gás monóxido de carbono. Cal (óxido de cálcio) também é adicionado à mistura. A cal atua como um fundente; isto é, faz com que as substâncias na mistura derretam juntas a uma temperatura mais baixa do que fariam sem ela. A cal também remove o enxofre na forma de sulfeto de cálcio, que faz parte da escória. A escória é removida do aço fundido, que é derramado em moldes para formar lingotes, resfriado entre rolos para formar folhas ou solidificado de outra forma.

Moldar ferro fundido e aço

• 5 O ferro fundido, como o próprio nome sugere, geralmente é moldado por fundição. A fundição envolve o vazamento de metal fundido em um molde. O método mais comum usado para ferro fundido é a fundição em areia. A maioria dos quebra-nozes portáteis é feita de aço inoxidável. O aço é fabricado em um processo que pega o minério extraído e o refina por meio da fusão do minério em um forno. Uma vez derretido, o ferro puro desce para o fundo, enquanto a escória flutua para o topo. O cromo e o níquel são adicionados para criar o aço inoxidável. Um padrão no formato do produto desejado é feito de madeira, argila, metal ou plástico. O padrão é firmemente compactado na areia, que é mantida junto com várias substâncias conhecidas como agentes de ligação. A mistura de areia é endurecida por vários métodos, que podem envolver calor, pressão ou produtos químicos. O padrão é removido da areia endurecida. O ferro fundido derretido é despejado no molde resultante e resfriado até formar um sólido.
• 6 O aço pode ser moldado de várias maneiras. O aço fundido pode ser derramado em moldes, da mesma forma que o ferro fundido. Também pode ser moldado por estampagem a frio. Este processo envolve martelar uma matriz afiada no formato do produto desejado em uma fina folha de aço. A matriz corta o aço, formando o produto. O aço também pode ser moldado por forjamento. Esse processo também requer uma matriz moldada, conhecida como martelo. O martelo é martelado em uma barra de aço em brasa. A pressão da matriz fortalece o aço ao mesmo tempo em que molda o produto.

Montagem do quebra-nozes

• 7 Os componentes de ferro fundido devem ser limpos e polidos antes de serem montados Fundição em areia é o método mais comum usado para fundir ferro. Um padrão é moldado a partir de madeira, argila, metal ou plástico e então firmemente embalado na areia mantida junto com várias substâncias conhecidas como agentes de ligação. A mistura de areia é endurecida em um molde usando calor, pressão ou produtos químicos. O ferro fundido derretido é despejado no molde resultante e resfriado até formar um sólido. no quebra-nozes. Os rolamentos de esferas atingem o ferro fundido em alta velocidade para remover qualquer areia que grude nele. O ferro fundido é então polido com uma lixadeira de superfície. Um esmeril de superfície é tipicamente uma roda que gira rapidamente coberta com uma substância abrasiva. O abrasivo retifica uma pequena porção da superfície do ferro fundido, deixando-o liso.
• 8 Os componentes de aço são endurecidos por aquecimento e resfriamento, um processo conhecido como têmpera.
• 9 Dependendo da estrutura exata do quebra-nozes, a montagem pode ser bastante simples ou pode ser bastante complexa. Equipamento de perfuração de precisão que usava para fazer orifícios no metal. Os componentes são então reunidos e rebites ou parafusos passam pelos orifícios e são apertados para segurar as peças do quebra-nozes no lugar. Alguns quebra-nozes também podem exigir soldagem.
• 10 Se o quebra-nozes for feito de aço inoxidável, formado pela adição de cromo ou níquel à sucata de metal e à mistura de ferro-gusa fundido, nenhum revestimento protetor é necessário. Outros metais são geralmente pintados ou cobertos com cromo ou níquel. Esses revestimentos metálicos são aplicados fornecendo uma carga elétrica negativa ao quebra-nozes em uma solução contendo partículas de cromo ou níquel carregadas positivamente. As partículas são atraídas para o quebra-nozes, revestindo-o de maneira uniforme e suave. O quebra-nozes revestido é removido da solução, limpo e está pronto para ser embalado e enviado.

Controle de qualidade

Depois que as peças de ferro fundido e aço são formadas, elas são inspecionadas para garantir que todos os formatos estejam corretos. Bordas afiadas ou pequenas irregularidades produzidas durante o processo de modelagem são removidas manualmente usando ferramentas como limas.

Durante o processo de montagem, as ferramentas utilizadas para fazer os furos podem causar irregularidades no metal. Novamente, eles podem ser removidos com ferramentas manuais.

Após ser pintado ou revestido, o quebra-nozes é inspecionado para garantir que a camada protetora cubra toda a superfície. Quaisquer falhas encontradas são corrigidas repetindo o procedimento.

Um quebra-nozes de amostra pode ser testado depois de fabricado para garantir que funciona corretamente. Em geral, os quebra-nozes são ferramentas extremamente confiáveis, portanto, testes frequentes não são necessários.

O Futuro

Embora o quebra-nozes pareça ser um dispositivo simples com pouco espaço para melhorias, os inventores estão sempre trabalhando em maneiras melhores de quebrar as cascas sem danificar os grãos. Vários projetos foram propostos, os quais são muito diferentes do quebra-nozes em forma de alicate tradicional.

Um dispositivo simples, mas inovador, consiste em um parafuso de metal que gira em uma pequena tigela de plástico. A porca é colocada na tigela e o parafuso é torcido até quebrar a casca. Um dispositivo mais complexo que usa um mecanismo semelhante consiste em uma pequena alça de metal presa a uma grande alça que contém uma abertura. A porca é colocada na abertura. Puxar a pequena alça em direção à grande alça faz com que um botão seja girado para cima um entalhe em direção à porca. Repetir a ação aumenta a pressão até que a porca se rache. Ambos os dispositivos permitem que a quantidade de pressão colocada na porca seja controlada cuidadosamente; muito pouca pressão falha em quebrar a casca, mas muita pressão quebra o kernel.

Um design mais radical é encontrado no quebra-nozes de inércia nativo do Texas. Este dispositivo incomum, feito de carvalho, aço e alumínio, usa um elástico para alimentar um aríete que quebra a porca. As imitações desse dispositivo inovador geralmente são feitas de plástico rígido e podem ter o formato de uma arma cujo gatilho puxa o elástico. O futuro continuará a ver mudanças no design do quebra-nozes, enquanto os quebra-nozes de madeira colecionáveis ​​esculpidos no estilo dos artesãos do século XIX continuarão a ser populares.