Sit för Joseph Jenkes smedja
I Joseph Jenckes smedja förvandlades halvfärdiga produkter från smedjan och valsverket till färdiga produkter. Jenckes var en oberoende smed som var direkt knuten till järnverket. Han byggde sin verkstad på sluttningen av masugnen och använde dess vattenkraft för att driva ett hammar- och tråddragningsverk innan vattnet återvände till floden.
Hans hammarhjul var ett litet överskjutande vattenhjul, det vill säga att vattnet passerade över hjulet. Nockorna var inmursade i vattenhjulets axel och nockorna slog mot den bakre delen av en spiralhammare som stöddes i mitten av spiralen. Det är troligt att det var en ”svansspiral”-hammare som gav snabba slag för att dra nytta av värmen i tunna järnsnitt. Mellan sin hammare och sitt städ hamrade Jenckes fram yxor, sågar, saxar, saxar och dragrakor.
För att tillverka en yxa värmdes först platta stänger från valsverket upp till den önskade temperaturen (som genom visuell observation indikerades till en ljus orange färg) och smiddes sedan antingen för hand eller under hans krafthammare till en symmetrisk fjärilsform. Fjärilsvingarna viktes och svetsades ihop med hammaren. Eftersom Jenckes fick betalt för att ”stålsätta yxor” till järnverket vet vi att han svetsade en hårdare och mer hållbar (importerad) stålbit på yxans kropp av smidesjärn. Stålyxans egg skulle smidas till en kilform, slipas, härdas, anlöpas och vässas. Härdning och anlöpning var specialiserade metallurgiska processer som kontrollerade stålets egenskaper. Verktyget värmdes upp till en punkt där det inte längre var magnetiskt (detta kunde göras visuellt) och släcktes i en speciell blandning av vatten eller olja som kan ha förstärkts med andra tillsatser. Stålet var nu hårt men mycket sprött. För att kontrollera sprödheten härdades yxan (särskilt stålet) genom att långsamt värma upp yxkroppen och se hur eggen utvecklades genom en rad olika oxiderande färger. Genom att ta bort stålet från värmekällan när den önskade färgen var uppnådd kontrollerade den skicklige smeden hårdheten hos det färdiga verktyget och balanserade på så sätt hårdhet och hållbarhet för en viss funktion, t.ex. för att skära ek respektive tall.
Jenckes tillverkade handsågblad och sågkvarnsblad. Han kan ha tillverkat dem med sin maskinhammare, men det är mer troligt att han köpte valsat järn från järnbruket. Tills ytterligare analyser har gjorts verkar det som om Jenckes använde smidesjärn för att tillverka sina klingor snarare än stål. För en handsåg för två personer skulle bladets ändar ha hål som skulle möjliggöra nitade tanger för att hålla fast trähandtag. När det gäller en sågklinga för kvarnsåg skulle hålen skäras genom ändarna för att bladet skulle kunna monteras i sin vattendrivna, fram- och återgående ram. Jenckes ”nya uppfunna sågverk” kan ha varit ett sätt att skära ut tänderna i sina klingor. En triangel skar man ut ur sågkroppen för att bilda varje tand. Sedan måste tänderna ”ställas in” i antingen handsågen eller sågkvarnen. Varje tand måste böjas så att bladets skärkant var bara lite bredare än bladets baksida. Detta skulle förhindra att baksidan av bladet skulle fastna i snittets ”kerf” (spår). Varje tand vässades sedan genom filning. Om en såg slipades om, ställdes också bladet om. Järnbruket betalade Jenckes för att han tillverkade en ”såghandtag”, det slitsade verktyg som användes för att böja tänderna.
I 60-årsåldern drog Joseph Jenckes mässing- och järntråd i sin verkstad i Saugus. För att dra trådar rundades tunna metallremsor av och spetsades till i slutet. Tråden fördes genom en ”dragplatta”. Dragplattan var tillverkad av stål med en serie successivt mindre hål och värmebehandlad för att uppnå hårdhet. Dragplattan hölls fast i en ram. Tråddragaren använde en speciell tång som greps av en läderrem och fästes vid en mekanism som drog med stor kraft. Ju hårdare remmen drog, desto hårdare greppade tången. Mässingstråd drogs troligen med en handkranad kapstan eller vinsch för att få mekanisk fördel.
Jenckes utrustning för dragning av järntråd var beroende av vattenkraft. En järnkranka var fäst direkt vid ett vattenhjul. Under halva rotationen roterade veven bort från tråddragaren. Under den andra halvan av rotationen roterade veven mot trådlådan. Att dra järntråd var en fråga om timing och rytm. Trådlådan höll i tången och vid den bortvända rotationen grep den tag i tråden vid dess mest avlägsna punkt, nära dragplattan. Tången biter sig fast i tråden och drar järnet genom dragplattan vid rotationen mot den andra sidan. Lådan släppte tången när den blev slapp och tog tag i tråden igen. Rörelserna upprepades om och om igen tills hela tråden drogs genom dragplattan. Tråden gjordes successivt tunnare och längre genom att upprepa processen genom de successivt mindre hålen.
Efter ett eller två drag genom plattan skulle tråden bli ”arbetshärdad”. Detta liknar det som händer när man upprepade gånger böjer en klädhängare för att bryta av den. Metallen blir spröd. För att lindra spänningarna ”glödades” metalltråden för att mjuka upp den. Järntråden lades i en koleld och fördes upp till en orange värme. Elden bankades och järnet fick svalna långsamt tills elden slocknade. Tråden var nu redo för ytterligare ett par drag genom dragplattan.
För att dra järntråd måste järnet vara extra noggrant tillverkat för ändamålet. När järnet raffinerades måste processen eliminera fickor av glasartad slagg för om slagg skulle fastna vid dragplattan skulle tråden brista. Jenckes ansökte hos Massachusetts General Court om pengar för att bygga ett skjul över sin tråddragning. Det är okänt om han fick pengarna. Hans avsikt var att använda tråden för att tillverka fiskekrokar och delar till spinnhjul. Vid de arkeologiska undersökningarna av hans verkstad 1952 hittade arkeologerna över 900 mässingsnålar. För att göra en nål behövs två tjocklekar av tråd. Den tyngre tråden används för att göra skaftet. Den lättare tråden lindas tätt runt skaftet och ett huvud smidas runt med en mycket liten uppsättning precisions-”svingar”, var och en med ett halvklotformigt hålrum som används för att trycka ihop huvudet till en rund form. Stiften fick sedan en spets slipad på änden och det är troligt att stiften doppades i hett tenn för att förhindra att de korroderade och för att smälta huvudet till skaftet. Kanske ett av Jenckes största bidrag År 1646 lämnade Jenckes in en petition till Massachusetts General Court för att skydda sina immateriella rättigheter. Han var på väg att bygga sin verkstad på masugnens sluttning. General Court erkände värdet av att ha en smed som kunde förvandla halvfabrikat till färdiga varor som kunde tillgodose behoven hos de framväxande industrierna i New England, t.ex. jordbruk (lie), timmer- och skeppsbyggeri (sågklingor och yxor) och fiske (krokar).