Trapano primitivo

La realizzazione di utensili utili alla caccia, alla pesca e alla vita quotidiana fece nascere l’esigenza di strumenti sempre più sofisticati e capaci di lavorare precisamente materiali come pietra, osso o legno.

La perforazione di oggetti si dimostrò un’abilità fondamentale per la sopravvivenza, soprattutto alla luce del fatto che la tecnica di perforazione è sostanzialmente identica ai metodi manuali di accensione di una brace.

Circa 35.000 anni fa, l’ Homo sapiens si rese conto che l’utilizzo di strumenti a rotazione poteva creare fori dai bordi ben delineati e semplificare alcune lavorazioni che in precedenza richiedevano un grande dispendio di tempo ed energie.

Il primo trapano fu probabilmente creato a partire da una pietra dura innestata in una sottile asticella di legno fatta ruotare a mano. Per quanto poco efficiente, questo sistema consentiva di creare buchi precisi anche di dimensioni molto piccole. Molte conchiglie forate risalenti alla preistoria sono state lavorate utilizzando questi primitivi ma efficaci perforatori.

L’evoluzione naturale di questi trapani manuali fu quella di utilizzare di una corda avvolta attorno all’asta di perforazione e fissata ad un arco di legno: il movimento laterale dell’arco veniva così trasformato in movimento rotatorio del trapano, rendendo molto più efficiente la perforazione rispetto al trapano a mano.

Non deve sorprendere l’abilità raggiunta dai nostri antenati nell’utilizzo dei trapani a mano. Lungo le sponde dell’Indo sono stati trovati 11 denti umani che mostravano segni di trapanazione risalenti a 7-9.000 anni fa, un chiaro esempio di come il trapano a mano fosse uno strumento utile anche in campo medico.

Punte di quarzo

Una delle pietre più comuni impiegate come punte di trapano era il quarzo: i minerali a base di quarzo sono molto diffusi in natura, hanno una durezza tale da poter incidere la maggior parte delle rocce più comuni e sono facilmente sostituibili in caso di rottura.

Molte pietre contenenti quarzo rappresentano un ottimo punto di partenza per ottenere una punta di trapano. E’ possibile che sia necessario modificarne la forma fino ad ottenere una punta lunga e sottile in grado di perforare con precisione il materiale scelto, ma con un po’ di fortuna e pazienza è possibile trovare una pietra dalla forma adatta.

Un trapano a mano dalla punta di pietra generalmente non consente di perforare in profondità come un trapano moderno: la punta tende a levigarsi durante l’utilizzo  e potrebbe rompersi all’interno del foro, causando qualche problema per estrarla; inoltre, una pressione eccessiva sull’oggetto da perforare, necessaria dopo che la punta inizia a perdere la sua capacità abrasiva, potrebbe causarne la rottura.

Per ovviare a questo inconveniente si preferisce perforare entrambi i lati del materiale senza andare troppo in profondità e applicando sul trapano una pressione gentile ma decisa e costante.

I trapani dell’ Età del Bronzo

Con l’avvento del bronzo, i trapani manuali iniziarono ad avere applicazioni sempre più impegnative e complesse: gli Egizi, oltre 3 millenni fa, utilizzavano tubi di perforazione in bronzo del diametro di circa 11 centimetri che richiedevano lo sforzo congiunto di tre persone, due per manovrare il grande arco che imprimeva il movimento rotatorio alla testa del trapano e un terzo operatore per mantenere in equilibrio il peso di roccia utilizzato per applicare pressione.

Secondo alcune ricostruzioni moderne di questa tecnica, un trio di perforatori professionisti poteva bucare il granito al ritmo di 10-12 centimetri all’ora. Per effettuare buchi di diametro superiore a quello della punta del trapano, gli Egizi realizzavano diversi buchi lungo un percorso circolare e rimuovevano il materiale interno a colpi di scalpello.

Anche se non propriamente un trapano, il succhiello merita di essere citato dato che utilizza lo stesso principio. Un succhiello non è altro che un trapano a mano che, invece di una punta acuminata, è dotato di un’estremità che somiglia ad un cavatappi.

Questa punta penetra naturalmente nel legno come una vite non appena si applica una rotazione all’estremità opposta. Il succhiello semplifica la procedura di perforazione del legno in quando consente di praticare fori in circostanze in cui un trapano non riuscirebbe ad essere efficace (come in una perforazione dal basso verso l’alto).