Tornillos antiguos
Las tuercas y pernos de cabeza hexadecimal son parte de un sistema de fijación que usa roscas de tornillo. Las roscas de tornillo se remontan al rey asirio Sennacherib en el siglo VII a. C. Sennacherib usó tornillos como parte de las bombas que alimentaron los sistemas de agua para los jardines colgantes de Babilonia. El matemático griego, Archytas de Tarentum, describió las roscas de tornillos de madera en el siglo III a. C., y en el primer siglo a. C., tornillos de madera se usaban ampliamente en petróleo y prensas de viento. Por lo general, se unían a algún tipo de mango permanente como dispositivo de giro.
Tornillos de metal
Los tornillos y pernos de metal aparecieron por primera vez en Europa en el 1400, pero no se convirtieron en un sujetador común hasta el siglo XVIII, cuando se desarrollaron máquinas herramientas que podían fabricarlas. Entre 1770 y 1798, el fabricante de instrumentos británicos Jesse Ramsden, el ingeniero británico Henry Maudslay y el inventor estadounidense David Wilkins, todos los tornos patentados de tornillo para hacer varillas roscadas. Los tornillos tempranos tendían a ser hechos a medida con cabezales de perno cuadrado. Los pernos de reemplazo estaban hechos a medida y, por lo tanto, no estaban disponibles en cantidades lo suficientemente grandes como para ser ampliamente utilizados.
Estandarización
Los pernos de la cabeza cuadrada eran comunes en aplicaciones tempranas porque eran más fáciles de hacer con las herramientas, metales y técnicas de la época. Las cabezas cuadradas requieren tolerancias menos precisas, por lo que una llave que podría no ser el tamaño exacto de un perno, pero estar lo suficientemente cerca como para girar una cabeza de perno cuadrado de mano. Sin embargo, las cabezas cuadradas son grandes y requieren más espacio para girar. Para 1841, el fabricante de herramientas británico Joseph Whitworth y su homólogo estadounidense, William Sellers del Instituto Franklin habían propuesto crear un sistema de roscas de tornillos estandarizadas. Los pernos y tuercas estandarizados pronto siguieron a medida que los fabricantes de herramientas desarrollaron nuevas técnicas para hacerlos en cantidad.
proceso Bessemer
Entre 1856 y 1876, el metalúrgico británico Sir Henry Bessemer desarrolló el proceso Bessemer, una forma de producir en masa acero leve. Cuando los maquinistas usaban formas de acero de hierro fundido y crudero, las cabezas de los pernos cuadrados eran más fáciles de hacer. Sin embargo, a medida que la maquinaria se volvió más pequeña y más compacta, el perno hexagonal evolucionó para satisfacer la necesidad de cabezas de perno más compactos.
Producción en masa
En 1830, James Nasmyth, asistente de Henry Maudslay, diseñó un accesorio de molienda pionero para el torno de banco de Maudslay para hacer un gran lote de pernos hexagonales para un modelo a escala que estaban construyendo para el Museo de Ciencias de Londres. En la década de 1840, las máquinas de cabeza fría estuvieron disponibles para estampar metal. Tomó hasta la década de 1880, cuando Bessemer Steel Mills comenzó a producir el nuevo acero suave en espesores y cantidad precisos, antes de que las máquinas de cabeza fría comenzaran a golpear nueces hexagonales. Esta innovación significaba que las tuercas estampadas en metal plano y mecanizadas a tolerancias exactas podían atornillarse en pernos hechos por las nuevas máquinas para hacer tornillos en las fábricas en cualquier parte del país. Las tuercas hexadecimales más grandes reemplazaron rápidamente los cabezales cuadrados en aplicaciones industriales pesadas.
