Context

Jocul de tenis datează oficial din 1873, când a fost publicată prima carte de reguli de către maiorul Walter Clopton Wingfield din nordul Țării Galilor. Dar tenisul are antecedente în jocurile cu mingea jucate cu mâna care au evoluat în Europa înainte de Renaștere. Aceste jocuri au fost jucate mai întâi cu mâna goală, mai târziu cu mâinile înmănușate, apoi cu mâinile înfășurate în frânghii. Mai târziu, a fost introdusă o bâtă de lemn, iar primele rachete par să fi apărut în secolul al XV-lea. Aceste prime rachete erau mai mici decât rachetele de tenis moderne și erau înșirate în diverse modele. Când regulile tenisului au fost standardizate de Wingfield și de alții care l-au urmat, au fost specificate forma și dimensiunea terenului, precum și tipul de minge care putea fi folosit. Cu toate acestea, nu existau reguli care să reglementeze dimensiunea, forma sau alcătuirea materialului rachetei.

Până în 1965, toate rachetele profesioniste de tenis au fost făcute din lemn. O rachetă de tenis din oțel a fost patentată în 1965 de către jucătorul francez Rene Lacoste, iar în 1968 compania Spalding a comercializat primele rachete din aluminiu. Aceste rachete metalice au prins treptat. Ceea ce au făcut posibile rachetele din metal a fost o schimbare în design pentru a permite un cap mai larg. Rachetele din lemn nu puteau fi făcute mai late sau mai lungi la nivelul capului fără a cauza probleme cu încordarea: dacă capul era prea lat, tensiunea corzilor devenea prea mare, iar racheta nu juca bine. Dar rezistența mai mare a cadrelor din metal putea permite o tensiune mai mare a corzilor. O rachetă supradimensionată din aluminiu dezvoltată de Howard Head la mijlocul anilor 1970 a fost la început luată în derâdere de profesioniști, dar amatorii au descoperit rapid că puteau lovi mai bine cu ea. Zona principală de lovire, sau așa-numitul „sweet spot”, era de două ori mai mare în noile rachete mai mari, astfel încât, pentru majoritatea oamenilor, era mai ușor de folosit. Rachetele mai mari au devenit standardul la toate nivelurile de joc până la începutul anilor 1980.

Federația Internațională de Tenis a adoptat în cele din urmă regulile care definesc rachetele de tenis acceptabile în 1981. Federația interzisese o rachetă introdusă în 1977 care folosea o tehnică inovatoare de înșirare. Jucătorii care foloseau rachete cu „spaghetti string” au obținut victorii uriașe în fața unor adversari de rang înalt și, după numai cinci luni, aceste rachete nu au fost permise în jocul profesionist. Primele reguli privind rachetele permiteau ca racheta și corzile să fie confecționate din orice material și nu limitau dimensiunea, greutatea sau forma. Corzile trebuiau să se întrepătrundă sau să fie lipite în punctele de intersecție la o distanță de cel puțin un sfert de inch (0,64 cm) și nu mai mult de o jumătate de inch (1,3 cm). Nu erau permise atașamente care ar putea modifica zborul mingii, iar distribuția greutății de-a lungul axei longitudinale a rachetei nu trebuie să se modifice în timpul jocului. Ulterior, lungimea maximă a rachetelor a fost limitată la 81 cm (32 in). Acest lucru a fost modificat din nou în ianuarie 1997, aducând lungimea înapoi la 29 in (74 cm).

Racheta medie are acum o lungime de aproximativ 28 in (71 cm) și cântărește între 10-14 oz (284-397 g). Au existat multe inovații recente în tehnologia rachetelor, dintre care nu toate au prins la jucători. Un producător comercializează o rachetă hexagonală, în timp ce alții fac rachete cu corpuri foarte late. O rachetă fabricată dintr-un nou material – polimer termoplastic viscoelastic ranforsat cu fibre de grafit – a fost concepută pentru a avea o flexibilitate variabilă, în funcție de cât de tare este lovită mingea. Un proiect pentru atenuarea cotului de tenis folosește mici rulmenți de plumb închiși în camere de plastic în interiorul cadrului capului. Mișcarea rulmenților în momentul în care racheta se conectează cu mingea ar trebui să amortizeze vibrațiile care ar putea provoca dureri la nivelul brațului jucătorului. Dar cele mai comune rachete sunt acum fabricate din aluminiu sau dintr-un compozit de grafit, fibră de sticlă și alte materiale.

Materii prime

Rachetele din aluminiu sunt de obicei fabricate dintr-unul din mai multe aliaje. Un aliaj popular conține 2% siliciu, precum și urme de magneziu, cupru și crom. Un alt aliaj utilizat pe scară largă conține 10% zinc, cu magneziu, cupru și crom. Aliajul de zinc este mai dur, deși mai fragil, iar aliajul de siliciu este mai ușor de prelucrat. Rachetele compozite pot conține multe materiale diferite. De obicei, acestea constau dintr-un sandwich de diferite straturi în jurul unui miez gol sau al unui miez de spumă poliuretanică. Straturile tipice ale unei rachete compozite sunt fibra de sticlă, grafitul și borul sau kevlarul. Pot fi folosite și alte materiale, cum ar fi fibrele ceramice pentru un plus de rezistență.

Alte materiale întâlnite la rachetele de tenis sunt nailon, intestin sau intestin sintetic pentru corzi și piele sau material sintetic pentru mânerul mânerului. Nylonul este probabil cel mai comun material pentru corzi, și doar câțiva profesioniști mai folosesc gut, care este fabricat din intestin de vacă sau de oaie răsucit. Gutuiala sintetică este fabricată din nailon care a fost răsucit pentru a obține același efect ca și intestinul natural. Rachetele vechi din lemn foloseau de obicei un mâner din piele, dar rachetele moderne folosesc în general un înlocuitor asemănător cu pielea, cum ar fi vinilul. Rachetele pot avea și părți din plastic, cum ar fi jugul de la baza capului și capacul de la baza mânerului.

Procesul de fabricație

Cele mai multe rachete vândute în Statele Unite sunt produse în masă la una dintre cele câteva fabrici mari din Japonia sau din alte părți ale Asiei. Deci, indiferent de marcă, există șanse ca racheta să fi fost fabricată prin una dintre metodele descrise mai jos. Rachetele cu caracteristici neobișnuite pot face excepție. De asemenea, rachetele de top sunt adesea vândute necordate, iar cumpărătorul le face corzile conform specificațiilor sale la un magazin profesionist. Deci, în acest caz, etapa de încordare din fabrică ar fi omisă.

Rachetă din aluminiu

• 1 Formarea cadrului. Există două metode de formare a rachetelor din aluminiu. Aluminiul poate fi topit și forțat printr-o matriță în forma cadrului rachetei. Sau metalul poate fi mai întâi topit și extrudat într-un tub, iar apoi tubul tras printr-o matriță.
• 2 Găurirea și șlefuirea. Racheta brută este apoi plasată într-o mașină de găurit și se fac găuri pentru jug – piesa de gât care ține partea de jos a corzilor – pe părțile laterale pentru corzi și la baza bățului. Mașina de găurit folosește mai multe axe, fiecare dintre ele ținând un burghiu în poziție pentru fiecare gaură pentru corzi. Racheta este ținută în poziție orizontală în centrul mașinii. Burghiile sunt apoi activate, iar toate găurile sunt găurite simultan. Cadrele sunt apoi plasate într-un șlefuitor pentru a netezi marginile ascuțite rămase de la găurire.
• 3 Călire. În această etapă, racletele sunt temperate O, adică supuse la căldură și răcire rapidă. Acest proces întărește aluminiul, conferind rachetei o rezistență suplimentară. Rachetele sunt așezate pe o tavă într-un cuptor și încălzite la foc alb. Apoi tava este scoasă din cuptor și rachetele sunt scufundate în apă. După călire, rachetele pot fi, de asemenea, anodizate. Acestea sunt scufundate într-o soluție ușoară de acid sulfuric, iar prin baie se trece un curent electric. Acest tratament modifică suprafața aluminiului și conferă rachetelor un finisaj lucios.
• 4 Încordare. În canelura din jurul marginii capului este încastrată o bandă de grommet. Banda flexibilă de grommet, de obicei din plastic, a fost găurită în prealabil astfel încât găurile sale să se potrivească peste găurile pentru corzi din capul cadrului. Apoi, jugul este montat în baza capului rachetei. Acum racheta este gata pentru a fi încordată. Fiecare rachetă este înșirată individual, de către un muncitor așezat la o mașină de înșirat. Lucrătorul fixează mai întâi racheta în mașină, care o ține pe orizontală. Lucrătorul forțează corzile prin găuri cu ajutorul unui înfiletător puternic montat pe o bară mobilă deasupra rachetei. Mai întâi se trec corzile pe lungime, apoi
  

  se trec corzile încrucișate și se reglează tensiunea.

• 5 Finisare. Pentru a termina racheta, un muncitor taie capătul mânerului și introduce un capac numit capătul fundului. Apoi, lucrătorul înfășoară o bandă dublu adezivă rezistentă în jurul mânerului, urmată de o bandă adezivă de vinil pentru grip. După aceasta, corzile pot fi imprimate cu un logo, iar cadrul poate fi ștampilat cu un autocolant. Inspectorii verifică dacă racheta nu are crestături sau urme de zgârieturi și se asigură că este conformă cu specificațiile de mărime și greutate. Rachetele pot trece apoi printr-o etapă finală de curățare. Apoi, muncitorii le plasează în huse de protecție, rachetele sunt ambalate și, în cele din urmă, sunt trimise la un depozit pentru distribuție.

Rachetă compozită

• 6 Formarea cadrului. Rachetele compozite sunt realizate din straturi de materiale diferite, de obicei grafit și fibră de sticlă și, eventual, alte straturi care conțin bor, kevlar sau un material asemănător cu fibra de sticlă care conține particule ceramice. Producătorul de rachete începe prin asamblarea straturilor sub forma unui sandwich plat. Sandwich-ul este apoi tăiat în benzi, iar benzile sunt rulate în jurul unui tub gol, flexibil. Tubul înfășurat este apoi plasat într-o matriță în formă de rachetă. Tubul se extinde până la capăt prin rachetă și este conectat la o pompă. Apoi, matrița este încălzită, iar aerul este pompat în tub. Presiunea aerului din tub, împreună cu căldura, leagă straturile din sandwich. Alternativ, tubul gol poate fi umplut cu spumă de poliuretan. Spuma se dilată pe măsură ce matrița este încălzită, consolidând materialele.
• 7 Găurire și etanșare. Muncitorii eliberează rachete din matrițe și le transportă într-o zonă de inspecție, unde sunt îndepărtate cele defecte. Capătul cadrului este tăiat, apoi rachetele sunt plasate într-o mașină de găurit și se fac găurile pentru corzi, ca mai sus. După găurire, rachetele sunt periate cu un strat de polimer și plasate într-un uscător. Această etapă se repetă de mai multe ori, iar apoi rachetele sunt șlefuite. Înainte de acoperirea finală, se aplică autocolantul cu numele mărcii.
• 8 Încordare și finisare. Următorii pași sunt aceiași ca pentru racheta din aluminiu descrisă anterior. O bandă de grommet și un jug sunt fixate în canelurile corespunzătoare, iar lucrătorii încordează rachetele una câte una pe mașini de înșirat. Un logo sau un nume de marcă poate fi imprimat pe corzi. Lucrătorii introduc capacul de fund, apoi înfășoară banda dublu adezivă și banda de prindere în jurul mânerului. Apoi, rachetele sunt curățate, inspectate, ambalate și trimise la un depozit.

Controlul calității

Inspectorii verifică rachetele în multe puncte ale procesului de fabricație. Când cadrele sunt scoase pentru prima dată din matrițe, ele sunt inspectate vizual. Rachetele defecte sunt puse deoparte, iar rachetele care trec pot fi clasificate aproximativ în funcție de calitate. Rachetele din aluminiu sunt supuse unor teste de rezistență pentru a determina

dacă cadrele au duritatea corespunzătoare. Rachetele compozite sunt, de asemenea, testate pentru rigiditate. Inspectorii cântăresc ambele tipuri de rachete, de obicei înainte și după încordare, pentru a se asigura că acestea respectă specificațiile. Ei verifică, de asemenea, echilibrul, deoarece acesta este extrem de important pentru cât de bine joacă racheta. Aceasta nu ar trebui să fie prea grea la nivelul capului sau în mâner, ci să se echilibreze aproape de punctul median (deși unele modele sunt proiectate să fie în mod deliberat grele la nivelul capului). Găurile pentru ochelarii sunt inspectate. Dacă acestea nu sunt netede sau egale, tensiunea corzilor este afectată, iar corzile se pot rupe de marginile aspre. Detaliile de finisare sunt, de asemenea, supuse unei inspecții vizuale. Capacul de fund trebuie să se potrivească perfect, iar imprimarea pe cadru și pe corzi trebuie să fie uniformă și clară. Mânerul ar trebui să fie înfășurat fără probleme și nu ar trebui să existe crestături sau zgârieturi. Unele rachete pot fi supuse unui test de joc, în special dacă este vorba de un design nou.

Viitorul

Știința rachetelor de tenis este surprinzător de complexă – nu procesul de fabricație, ci fizica vibrațiilor corzilor și ale cadrului în momentul în care mingea se conectează cu racheta. Rachetele sunt acum proiectate de oameni de știință de laborator care folosesc matematica pentru a calcula efectele greutății, dimensiunilor și schimbărilor de materiale. Având în vedere că normele care guvernează rachetele acceptabile sunt foarte largi, inovatorii au o mare libertate de acțiune. Noile rachete sunt, de asemenea, realizate cu ajutorul calculatoarelor de proiectare asistată de calculator (CAD) și de fabricație asistată de calculator (CAM), ceea ce permite calcularea precisă a rigidității materialelor și a centrului de greutate. Având în vedere că o astfel de știință avansată se răsfrânge asupra rachetei de tenis, fără îndoială că vor continua să fie dezvoltate noi modele cu caracteristici excentrice. Tendința actuală este spre rachete mai ușoare și mai mari, iar acestea sunt viabile datorită ingineriei avansate a materialelor.

.