Il trapano ad archetto, utilizzato anche per la perforazione di roccia, osso o legno, è uno strumento nato migliaia di anni fa ma che purtroppo ha lasciato poche testimonianze archeologiche data la natura facilmente deperibile del legno.

Il trapano ad archetto necessita di ogni componente utilizzato nel trapano a mano: un piolo e una base su cui farlo ruotare. A differenza della tecnica manuale, viene impiegato un arco di legno e una corda di fibra vegetale/animale per imprimere al piolo una rotazione più veloce tramite un movimento orizzontale che non logora le mani e limita lo sforzo.

Contrariamente al trapano a mano, viene esercitata sul piolo una pressione verso il basso utilizzando un “fermo”, una sede per l’estremità superiore del piolo, utile a tenerlo allineato verticalmente con la base mentre l’arco imprime la rotazione.

Il fermo altro non è che un pezzo di legno in cui verrà ricavato un incavo per ospitare l’estremità superiore del piolo. L’incavo deve consentire una presa salta sul piolo ma non generare troppa frizione durante la rotazione. E’ possibile ad esempio lubrificare l’incavo con grasso animale o olio vegetale per ridurre la frizione e il calore generato.

L’ arco è composto da un pezzo di legno ricurvo alle cui estremità viene legata una corda, non troppo tesa per non rallentare la rotazione del piolo ma non allentata a tal punto da slittare sul piolo stesso.

Il pezzo di legno costituirà l’archetto non dovrà essere troppo flessibile da piegarsi facilmente ma nemmeno troppo rigido da rischiare di rompersi sotto sforzo. Se l’archetto è troppo flessibile, la stringa tenderà a scivolare dal piolo e non sarà possibile applicare la frizione necessaria a generare rotazioni efficaci; se l’arco è poco flessibile, la corda tenderà ugualmente a scivolare e rischierà di rompersi.

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La stringa dell’archetto può essere realizzata con un’infinità di materiali reperibili più o meno facilmente in natura: strisce di pelle, tendine, cotone, canapa, e qualunque altro materiale vegetale utile per creare cordame.

La corda dovrebbe essere sufficientemente spessa da non danneggiarsi facilmente dopo un utilizzo costante e vigoroso: uno spessore pari al doppio di quello di un laccio da scarpe costituisce una buona base per un utilizzo quotidiano dell’archetto.

Se la mano dominante è la destra, la posizione più comoda sarà quella di tenere l’archetto con la mano destra, il fermo del piolo con la sinistra e la base di legno ben salda sul terreno con il piede sinistro, sfruttando la tibia come “stabilizzatore” per il braccio sinistro, che mantiene il piolo sul posto.

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).

Il funzionamento del trapano a mano

Il funzionamento del trapano a mano si basa sulla combustibilità del legno: un’asticella di legna secca (chiamata piolo) viene fatta ruotare su una base di legno generando quantità minime di segatura; una volta accumulatasi all’interno di una sede (un foro praticato nella base di legno) e raggiunta una certa temperatura, la segatura inizierà a bruciare dando origine ad una brace ardente.

Il piolo viene fatto ruotare facendo scivolare le mani dall’alto verso il basso, applicando allo stesso tempo una lieve pressione sulla base di legno per massimizzare la frizione generata dal movimento rotatorio. Una volta raggiuntal’estremità inferiore del piolo, si ripete il processo di rotazione fino a quando non si ottiene una brace. L’ operazione che potrebbe richiedere da pochi minuti all’intera giornata, dipendentemente dalle condizioni atmosferiche e dal materiale ligneo utilizzato.

Il trapano a mano non è un metodo complicato per l’accensione di un fuoco, ma è sicuramente uno dei più lunghi e richiede un notevole dispendio di energie per ottenere il risultato desiderato. E’ del tutto comune impiegare diverse ore prima di ottenere un tizzone, specialmente se non si ha pratica con questa tecnica o si dispone di legno non ideale per questo genere di utilizzo. Ma dopo qualche tempo e un po’ di pratica, si potrà padroneggiare questa tecnica per la creazione del fuoco ed essere in grado di ottenere risultati in quasi qualunque condizione atmosferica.

Il miglior legno per accendere un fuoco col trapano a mano

Ci sono due correnti di pensiero riguardo ai materiali ideali per costruire il piolo e la base su cui verrà fatto ruotare: alcuni sostengono che i due supporti debbano essere composti da legname differente, mentre altri ritengono che i risultati migliori si ottengano utilizzando lo stesso tipo di legno sia per il piolo che per la base.

Come regola di base, se sarete in grado di creare un solco con l’unghia sul legno che intendete utilizzare, avrete in mano un buon materiale di partenza, sufficientemente morbido per l’utilizzo come piolo o come base. L’utilizzo di legni duri, infatti, causa generalmente una diminuzione della frizione man mano che il piolo viene fatto ruotare, dato che le superfici dela sede e del piolo stesso tendono a lisciarsi invece che mantenere la loro ruvidezza.

Non è impossibile accendere un fuoco utilizzando legno durio e denso, ma l’impresa potrebbe risultare più complicata del necessario, specialmente se si è alle prime armi. Occorre tuttavia che il legno selezionato per il piolo non sia troppo morbido, perché tenderebbe a disgregarsi sotto la frizione che eserciterete ben prima di aver ottenuto un tizzone utilizzabile.

Un altro aspetto da tenere in considerazione durante la scelta del materiale adatto per il trapano a mano è la quantità di resina presente nel legno che si intende utilizzare: generalmente i legni resinosi tendono a disperdere calore durante la frizione del piolo; sono quindi preferibili legni morbidi e non resinosi come, cedro o pioppo, rispetto a pino e abete (che sono invece ottimi materiali per fabbricare un’esca).

La costruzione di un trapano a mano

Il piolo dovrebbe avere un diametro non superiore al centimetro, anche se non è raro trovare pioli dallo spessore più elevato. Un piolo di grosso diametro sarà più impietoso sulle vostre mani rispetto ad uno più sottile, specialmente se i vostri palmi non sono abituati ad una frizione costante; un piolo troppo sottile, invece, tenderà a perforare il legno invece di generare sufficiente frizione da innescare l’accensione della segatura.

La lunghezza del piolo dev’essere tale da consentire il maggior numero di rotazioni possibili mentre si scende lungo l’asta con le mani per imprimere il movilento rotatorio all’asticella, ma ovviamente non eccessivamente lungo da risultare poco pratico nell’utilizzo e nel trasporto del nostro “kit del fuoco”.

La base su cui poggerà il piolo deve essere preparata seguendo le stesse direttive utilizzate per il piolo, come assenza di umidità, morbidezza e scarsa resinosità del legno, ma rispetto al piolo richiederà qualche accorgimento in più.
La larghezza della base dovrà essere almeno il doppio rispetto al diametro del piolo, con uno spessore di circa un centimetro. Larghezze superiori non presentano alcuna controindicazione, ma col crescere dello spessore risulterà sempre più difficile accumulare segatura nel punto in cui il calore tende ad accumularsi.

Sulla base, in prossimità di uno dei bordi, occorrerà incidere una conca più o meno circolare che rappresenterà la sede per il nostro piolo, il punto da cui si genereranno calore e segatura. Vicino a questa conca occorrerà praticare una tacca a forma di V che consentirà alla segatura calda di accumularsi sotto alla base di legno e, con un pizzico di olio di gomito e fortuna, innescare l’accensione della brace. La tacca dovrà spezzare il perimetro della sede del piolo fino ad arrivare quasi al centro, per consentire alla cenere di cadere e all’aria di passare a alimentare la brace.