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Un trapano è uno strumento utilizzato principalmente per realizzare fori rotondi o guidare elementi di fissaggio. È dotato di un po ', un trapano o un driver, a seconda dell'applicazione, fissato da un mandrino. Alcuni trapani elettrici includono anche una funzione martello.
I trapani variano ampiamente in termini di velocità, potenza e dimensioni. Sono dispositivi caratterizzati elettricamente con filo caratteristico, con tipi a funzionamento manuale che diminuiscono drasticamente in popolarità e quelli a batteria senza fili che proliferano.
I trapani sono comunemente usati nella falegnameria, nella lavorazione dei metalli, nella fabbricazione di macchine utensili, nella costruzione e nei progetti di utilità. Le versioni appositamente progettate sono realizzate per applicazioni mediche, spaziali e miniaturizzate.
Intorno al 35.000 a.C., l'Homo sapiens scoprì i vantaggi dell'applicazione degli utensili rotanti. Ciò sarebbe stato rudimentalmente costituito da una roccia appuntita che veniva fatta roteare tra le mani per creare un buco attraverso un altro materiale. Ciò portò al trapano a mano, un bastoncino liscio, che a volte era attaccato al punto di selce e veniva strofinato tra i palmi. Questo è stato utilizzato da molte antiche civiltà in tutto il mondo, compresi i Maya. I primi manufatti perforati, come ossa, avorio, conchiglie e corna trovati, risalgono al Paleolitico superiore.
I trapani ad arco (trapani a cinghia) sono i primi trapani a macchina, in quanto convertono un movimento avanti e indietro in un movimento rotatorio e possono essere fatti risalire a circa 10.000 anni fa. È stato scoperto che legare una corda attorno a un bastoncino e quindi attaccare le estremità della corda alle estremità di un bastoncino (un arco), ha permesso a un utente di perforare più velocemente e in modo più efficiente. Utilizzati principalmente per creare il fuoco, i trapani a percussione venivano utilizzati anche nelle antiche opere in legno, pietra e odontoiatria. Gli archeologi hanno scoperto una tomba neolitica a Mehrgrath, in Pakistan, risalente al tempo degli Harappan, circa 7.500-9.000 anni fa, contenente 9 corpi adulti con un totale di 11 denti che erano stati perforati. Ci sono geroglifici che raffigurano falegnami e fabbricanti di perline egiziani in una tomba a Tebe usando i trapani ad arco. Le prime prove di questi strumenti utilizzati in Egitto risalgono al 2500 a.C. circa. L'uso dei trapani ad arco era ampiamente diffuso in Europa, Africa, Asia e Nord America, durante i tempi antichi ed è ancora oggi utilizzato. Nel corso degli anni sono state sviluppate molte leggere variazioni di trapani ad arco e cinturino per i vari usi di materiali noiosi o per accendere fuochi.
La carotatrice fu sviluppata nell'antico Egitto dal 3000 a.C. Il trapano a pompa fu inventato in epoca romana. È costituito da un mandrino verticale allineato da un pezzo di legno orizzontale e da un volano per mantenere la precisione e lo slancio.
La punta a punta cava, utilizzata per la prima volta intorno al XIII secolo, consisteva in un bastoncino con un pezzo di metallo a forma tubolare all'estremità, come il rame. Ciò ha permesso di praticare un foro mentre si macinava solo la parte esterna di esso. Ciò separa completamente la pietra interna o il legno dal resto, consentendo al trapano di polverizzare meno materiale per creare un foro di dimensioni simili.
Mentre il trapano a pompa e il trapano ad arco erano usati nella civiltà occidentale per praticare fori più piccoli per una parte più ampia della storia umana, la coclea veniva usata per praticare fori più grandi a partire dall'età romana e medievale. La coclea ha permesso una maggiore coppia per fori più grandi. Non è sicuro quando siano stati inventati Brace e Bit; tuttavia, il primo quadro trovato finora risale al 15 ° secolo. È un tipo di trapano a manovella composto da due parti, come mostrato in figura. Il tutore, nella metà superiore, è dove l'utente lo tiene e lo gira e nella parte inferiore è il bit. Il bit è intercambiabile quando i bit si consumano. La coclea utilizza una vite elicoidale rotante simile alla punta a vite a forma di vite di Archimede che è comune oggi. Vale anche la pena menzionare il gimlet in quanto è una versione ridotta di una coclea.
In Oriente, i trapani di zangole furono inventati già nel 221 a.C. durante la dinastia Qin cinese, in grado di raggiungere una profondità di 1500 m. I trapani Churn nell'antica Cina erano costruiti in legno e ad alta intensità di manodopera, ma erano in grado di attraversare rocce solide. Il trapano a zangola appare in Europa durante il XII secolo. Nel 1835 Isaac Singer avrebbe costruito un trapano a percussione a vapore basato sul metodo usato dai cinesi. Vale anche la pena di discutere brevemente delle prime trapani a colonna; erano macchine utensili che derivavano da trapani ad arco ma erano azionate da mulini a vento o ruote idrauliche. Le presse per trapano consistevano in trapani motorizzati che potevano essere sollevati o abbassati in un materiale, consentendo una minore forza da parte dell'utente.
Il prossimo grande progresso nella tecnologia di perforazione, il motore elettrico, portò all'invenzione del trapano elettrico. È attribuito a Arthur James Arnot e William Blanch Brain di Melbourne, in Australia, che brevettarono il trapano elettrico nel 1889. Nel 1895, il primo trapano portatile portatile fu creato dai fratelli Wilhem e Carl Fein di Stoccarda, Germania. Nel 1917 il primo trapano portatile con interruttore a grilletto e impugnatura a pistola fu brevettato da Black & Decker. Questo è stato l'inizio dell'era del trapano moderno. Nel corso dell'ultimo secolo il trapano elettrico è stato creato in una varietà di tipi e dimensioni multiple per un assortimento di usi specifici.
Esistono molti tipi di trapani: alcuni sono alimentati manualmente, altri utilizzano elettricità (trapano elettrico) o aria compressa (trapano pneumatico) come forza motrice e una minoranza è azionata da un motore a combustione interna (ad esempio, trivelle di perforazione a terra). I trapani ad azione percussiva (trapani a percussione) sono utilizzati principalmente in materiali duri come murature (mattoni, cemento e pietra) o roccia. Le piattaforme di perforazione vengono utilizzate per praticare fori nella terra per ottenere acqua o olio. Pozzi di petrolio, pozzi d'acqua o fori per il riscaldamento geotermico sono creati con grandi impianti di perforazione. Alcuni tipi di trapani portatili vengono utilizzati anche per guidare viti e altri elementi di fissaggio. Alcuni piccoli elettrodomestici che non hanno un motore proprio possono essere alimentati a trapano, come piccole pompe, smerigliatrici, ecc.
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