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Uma broca é uma ferramenta usada principalmente para fazer orifícios redondos ou acionar parafusos. É equipado com uma broca, uma broca ou um driver, dependendo da aplicação, presa por um mandril. Algumas brocas motorizadas também incluem uma função de martelo.
As brocas variam amplamente em velocidade, potência e tamanho. São dispositivos acionados eletricamente por cabos característicos, com tipos operados manualmente diminuindo drasticamente em popularidade e proliferando dispositivos alimentados por bateria sem fio.
As brocas são comumente usadas em projetos de madeira, metalurgia, fabricação de máquinas-ferramenta, projetos de construção e utilidade. Versões especialmente projetadas são feitas para aplicações em medicina, espaço e miniatura.
Por volta de 35.000 aC, o Homo sapiens descobriu os benefícios da aplicação de ferramentas rotativas. De maneira rudimentar, isso consistia em uma pedra pontiaguda sendo girada entre as mãos para abrir um buraco através de outro material. Isso levou à broca manual, uma vara lisa, que às vezes era presa ao ponto de pederneira, e foi esfregada entre as palmas das mãos. Isso foi usado por muitas civilizações antigas ao redor do mundo, incluindo os maias. Os primeiros artefatos perfurados, como ossos, marfim, conchas e chifres encontrados, são da era do Paleolítico Superior.
As brocas de arco são as primeiras brocas de máquina, pois convertem um movimento para a frente e para trás em um movimento rotativo e podem ser rastreadas até cerca de 10.000 anos atrás. Descobriu-se que amarrar um cordão ao redor de um bastão e, em seguida, prender as pontas do barbante às pontas de um bastão (um arco), permitia ao usuário perfurar mais rápido e com mais eficiência. Principalmente usadas para criar fogo, as brocas de arco também eram usadas em madeira antiga, cantaria e odontologia. Os arqueólogos descobriram um cemitério neolítico em Mehrgrath, Paquistão, datado da época dos Harappans, entre 7.500 e 9.000 anos atrás, contendo 9 corpos de adultos, com um total de 11 dentes perfurados. Existem hieróglifos que descrevem carpinteiros e fabricantes de contas egípcios em uma tumba em Tebas usando brocas de arco. A evidência mais antiga dessas ferramentas sendo usadas no Egito remonta a cerca de 2500 aC. O uso de brocas de arco foi amplamente difundido na Europa, África, Ásia e América do Norte, durante os tempos antigos e ainda é usado hoje. Ao longo dos anos, muitas pequenas variações de brocas de arco e cinta foram desenvolvidas para os vários usos de perfuração em materiais ou incêndios de iluminação.
A broca de núcleo foi desenvolvida no Egito antigo em 3000 aC. A broca de bomba foi inventada durante o tempo dos romanos. Consiste em um eixo vertical alinhado por um pedaço de madeira horizontal e um volante para manter a precisão e o momento.
A ponta da broca oca, usada pela primeira vez por volta do século XIII, consistia em um bastão com uma peça de metal tubular no final, como o cobre. Isso permitiu que um furo fosse perfurado enquanto apenas retifica a seção externa. Isso separa completamente a pedra interna ou a madeira do restante, permitindo que a broca pulverize menos material para criar um furo de tamanho semelhante.
Enquanto a broca de bomba e a broca de proa foram usadas na Civilização Ocidental para perfurar orifícios menores durante uma maior parte da história humana, a broca helicoidal foi usada para perfurar orifícios maiores, começando entre as eras romana e medieval. A broca permitiu mais torque para furos maiores. É incerto quando o Brace and Bit foi inventado; no entanto, a imagem mais antiga encontrada até agora data do século XV. É um tipo de broca de manivela manual que consiste em duas partes, como visto na figura. O suporte, na metade superior, é onde o usuário o segura e vira e, na parte inferior, é o bit. O bit é intercambiável à medida que os bits se desgastam. A broca usa um parafuso helicoidal rotativo semelhante à broca em forma de parafuso arquimediana que é comum hoje em dia. Também vale a pena mencionar o gimlet, pois é uma versão reduzida de uma broca.
No leste, os exercícios de rotatividade foram inventados em 221 aC durante a dinastia chinesa Qin, capaz de atingir uma profundidade de 1500 m. As brocas de churn na China antiga eram construídas em madeira e usavam muito trabalho, mas eram capazes de atravessar rochas sólidas. O churn drill aparece na Europa durante o século XII. Em 1835, Isaac Singer é relatado por ter construído uma batedeira a vapor com base no método usado pelos chineses. Também vale a pena discutir brevemente as primeiras impressoras; eram máquinas-ferramentas que derivavam de brocas de proa, mas eram movidas por moinhos de vento ou rodas d'água. As prensas de perfuração consistiam em brocas motorizadas que podiam ser elevadas ou abaixadas em um material, permitindo menos força pelo usuário.
O próximo grande avanço na tecnologia de perfuração, o motor elétrico, levou à invenção da furadeira elétrica. É creditado a Arthur James Arnot e William Blanch Brain, de Melbourne, na Austrália, que patentearam a furadeira elétrica em 1889. Em 1895, a primeira furadeira portátil foi criada pelos irmãos Wilhem e Carl Fein, de Stuttgart, na Alemanha. Em 1917, a primeira broca portátil com punho de pistola foi patenteada pela Black & Decker. Este foi o início da era moderna da broca. Ao longo do século passado, a furadeira elétrica foi criada em uma variedade de tipos e tamanhos múltiplos para uma variedade de usos específicos.
Existem muitos tipos de brocas: algumas são acionadas manualmente, outras usam eletricidade (furadeira elétrica) ou ar comprimido (furadeira pneumática) como força motriz, e uma minoria é acionada por um motor de combustão interna (por exemplo, brocas de perfuração de terra). As brocas de ação percussiva (brocas de martelo) são usadas principalmente em materiais duros, como alvenaria (tijolo, concreto e pedra) ou rocha. As plataformas de perfuração são usadas para fazer furos na terra para obter água ou óleo. Poços de petróleo, poços de água ou furos para aquecimento geotérmico são criados com grandes plataformas de perfuração. Alguns tipos de brocas manuais também são usados para acionar parafusos e outros elementos de fixação. Alguns aparelhos pequenos que não possuem motor próprio podem ser acionados por broca, como pequenas bombas, trituradores etc.
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