Luoghi di ingegneria: Ironbridge

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Di Justin Pollard

Pubblicato giovedì 15 ottobre 2020

Per celebrare l'IET@150, esaminiamo le imprese di ingegneria di tutto il mondo.

È sempre un compito arduo dire esattamente dove qualcosa è "iniziato", ma pochi posti possono rivendicare un ruolo più cruciale nella rivoluzione industriale di Coalbrookdale, sul fiume Severn nello Shropshire. Alla fine dell’ultima era glaciale, quando i ghiacciai si sciolsero, l’antico lago Lapworth straripò le sue sponde, incidendo una profonda cicatrice sui depositi locali di minerale di ferro, carbone, calcare e argilla refrattaria, e nel processo mise a nudo tutti gli ingredienti necessari per un capolavoro di ingegneria: il ponte di ferro.

La lavorazione del ferro era stata uno stile di vita a Coalbrookdale sin dall'inizio del periodo medievale, ma l'arrivo dell'imprenditore quacchero Abraham Darby I nel 1708 portò a un cambiamento radicale nella tecnologia. Nell'aprile 1707 aveva brevettato una nuova tecnica per fondere le pentole nella sabbia. Un anno dopo prese in affitto un altoforno abbandonato nella valle e iniziò a lavorare.

La fusione del ferro era problematica, soprattutto perché il ferro poteva essere prodotto solo in piccole quantità semiliquide cuocendo insieme minerale e carbone, altrimenti il ​​peso del minerale schiacciava il combustibile e spegneva la fornace. Il coke ricavato dal carbone era noto ma non veniva utilizzato spesso, poiché il carbone tendeva ad avere un alto contenuto di zolfo che impediva al processo di cokefazione di funzionare in modo efficiente. Tuttavia, Darby si rese conto che a Coalbrookdale il carbone aveva un contenuto di zolfo molto basso. Iniziò a sperimentare con altiforni a coke che potevano produrre grandi quantità di ferro completamente liquido.

Il risultato è stato rivoluzionario. Il suo ferro era più economico, migliore e più facile da modellare in oggetti più grandi e complessi. Nel 1715, i suoi stabilimenti producevano 81 tonnellate di ferro all'anno. Dopo la morte prematura di Darby, all'età di soli 38 anni, la sua azienda continuò, fondendo i primi tubi per motori a vapore nel 1718 e il primo cilindro del motore nel 1722. L'era delle macchine stava nascendo.

Quando Abraham Darby II entrò nell'azienda nel 1728, si dimostrò innovativo quanto suo padre. Nel 1742 introdusse un motore a vapore per ricircolare la fornitura d'acqua e migliorò la produzione di barre di ferro, oltre ad acquistare le ricche risorse naturali dell'area da utilizzare nella nascente rivoluzione industriale. Nonostante le forti convinzioni quacchere della famiglia, ciò includeva la costruzione di un impianto per la fusione dei cannoni.

Con la morte di Abraham Darby II nel 1763, all'età di 51 anni, i suoi soci continuarono l'attività, che divenne la più importante fonderia d'Inghilterra, producendo oggetti in ferro specializzati per James Watt, tra gli altri, e fondendo alcune delle prime rotaie del tram in ferro nel 1767.

Nel 1768 il terzo Abraham Darby entrò a far parte dell'azienda come socio all'età di 18 anni. Sotto la sua supervisione fu costruito davanti alla sua porta il più grande monumento alla Nuova Età del Ferro: il Ponte di Ferro.

Sebbene il ponte sia sempre associato al nome Darby, non è stato un Darby a progettarlo o addirittura a suggerirlo. Thomas Farnolls Pritchard era un architetto e designer d'interni che nel 1769 si era trasferito a Eyton on Severn per dedicarsi all'agricoltura. Quattro anni dopo suggerì al suo amico e maestro del ferro locale John Wilkinson che un nuovo ponte sulla Severn Gorge, tra Broseley e Madeley, avrebbe migliorato gli affari tra questi due villaggi industriali sempre più importanti. La gola era pericolosa, soggetta a inondazioni e frane, ma forse il suo progetto di un ponte di ferro estremamente resistente e flessibile avrebbe potuto risolvere il problema? Aveva chiesto all'uomo giusto, dato che Wilkinson adorava il soprannome di "Matto di ferro" e aveva fatto fortuna inventando forse la prima vera macchina utensile al mondo: un noioso dispositivo per le canne dei cannoni e successivamente uno strumento simile per i cilindri dei motori. Formò un comitato per portare avanti il ​​progetto Iron Bridge, utilizzando i piani di Pritchard.

Ci vollero tre bozze prima che fosse concordato un progetto, ma nel marzo 1776 fu approvata una legge del Parlamento per la costruzione del ponte, il getto e la costruzione sarebbero stati supervisionati da Abraham Darby III. Dire che il design era nuovo sarebbe un eufemismo. Strutture in ferro di queste dimensioni non erano mai state tentate prima e l'uso di giunti a mortasa e tenone e di code di rondine mostra il debito del ponte nei confronti dei carpentieri, che dovevano imparare a costruire con un nuovo mezzo. Pritchard morì subito dopo l'inizio della costruzione, ma nei due anni successivi il ponte a campata unica, lungo 30 metri, si innalzò sopra la gola, consumando 385 tonnellate di elementi in ferro in 1.700 singoli componenti fusi, il più grande del peso di oltre 5,5 tonnellate.