tràpano

Lessico

sm. [sec. XIV; dal greco trýpanon].

1) Macchina utensile per l'esecuzione di fori in materiali diversi a funzionamento manuale o elettromeccanico.

2) In medicina, strumento chirurgico utilizzato per la trapanazione del cranio. In odontoiatria, strumento usato per modellare o perforare i denti.

3) Trapano da muro (terebra), macchina ossidionale dell'antichità consistente in una grossa punta che agiva a guisa di succhiello nelle mura nemiche.

Tecnologia

Le dimensioni e le caratteristiche costruttive dei trapani variano secondo le dimensioni e la forma dei pezzi su cui vanno eseguiti i fori, il numero e la dimensione dei fori da eseguire e il numero di pezzi identici da forare; i trapani d'uso industriale sono detti anche trapanatrici. Nelle lavorazioni artigianali, quando si devono eseguire pochi fori di piccole dimensioni solitamente vengono impiegati trapani “sensitivi” da banco nei quali il motore fornisce il moto rotatorio di lavoro al mandrino e alla punta elicoidale, mentre l'avanzamento, consistente nell'abbassamento del mandrino, è comandato manualmente dall'operatore, il quale fornisce anche la forza necessaria per fare penetrare la punta nel pezzo durante la foratura. Questo tipo di trapano viene detto sensitivo perché, attraverso la mano che preme sulla leva di comando del mandrino, l'operatore sente direttamente la resistenza opposta dal materiale alla penetrazione della punta e regola di conseguenza la forza applicata alla leva. Il trapano per usi industriali di maggiore impiego è quello a colonna, costituito essenzialmente da un basamento, un montante (colonna), una testa portamandrino e una tavola portapezzo. Il basamento sostiene il montante e la tavola portapezzo, che può essere alzata o abbassata manualmente per essere messa nella posizione più adatta alle dimensioni del pezzo da forare e alla corsa del mandrino. La colonna contiene i meccanismi di comando del cambio di velocità e dell'avanzamento della testa portamandrino, nonché il serbatoio del lubrificante e la relativa pompa di circolazione; sulla sua superficie anteriore sono ricavate le guide di scorrimento della tavola portapezzo e della testa portamandrino. La testa portamandrino contiene il cambio di velocità di rotazione e il cambio degli avanzamenti verticali del mandrino. Il posizionamento corretto del pezzo avviene muovendo la tavola portapezzo, mentre all'utensile competono il moto di lavoro (rotatorio) e il moto di alimentazione (rettilineo verticale). L'avanzamento verticale del mandrino, oltre che manuale, può essere anche automatico, lo sganciamento e l'inversione del moto avvengono anch'essi automaticamente a fine corsa. Per i pezzi di maggiori dimensioni viene utilizzato il trapano radiale a bandiera, costituito da un basamento molto ampio sul quale può scorrere in senso longitudinale la tavola portapezzo. Sul montante a colonna, di notevoli dimensioni, può scorrere verticalmente un braccio radiale che può ruotare intorno alla colonna e può essere fissato nella posizione desiderata. Sulla faccia anteriore del braccio sono ricavate le guide di scorrimento della testa portamandrino, che può così essere posizionata a una distanza qualsiasi dall'asse della colonna, lungo il braccio radiale. Una volta fissati il braccio e la testa portamandrino in corrispondenza del punto in cui va ricavato il foro, il mandrino può essere fatto scendere sia con moto automatico, sia con comando manuale. Quando si debbono realizzare delle produzioni di grande serie di pezzi identici caratterizzati ciascuno da un certo numero di fori, risulta conveniente l'impiego di trapani a colonna con teste plurimandrino, ciascuna delle quali è comandata da una serie di ingranaggi che derivano il loro moto da un albero principale. Poiché ogni mandrino è in posizione obliqua rispetto all'asse dell'ingranaggio che lo comanda, è necessario collegare ogni mandrino e l'ingranaggio a esso corrispondente per mezzo di un giunto cardanico: in tal modo è possibile comandare ogni mandrino senza generare deviazioni o flessioni del suo asse. Vi sono poi anche trapani speciali a più teste impiegati soprattutto nelle produzioni di grandissima serie e spesso progettati in funzione di uno specifico pezzo da lavorare. Le punte utilizzate variano di forma e dimensioni secondo il materiale e i fori da eseguire; oltre alle punte elicoidali, usate soprattutto per metalli, vi sono quelle con placchette di widia (adatte a perforare materiali assai duri), quelle a elica (per piastrelle e simili), a tre punte, a cucchiaio, a trivella, a saetta ecc., queste ultime idonee in particolare per materiali teneri quali il legno.

Tecnica: trapano per uso artigianale

Si adoperano trapani manuali o trapani elettrici nei quali la penetrazione della punta è ottenuta facendo avanzare tutta la macchina, in genere di peso assai limitato. Tra i primi vi sono il girabacchino, il trapanetto per ebanisti e il trapano a ingranaggi: il trapanetto è costituito da un'asta elicoidale che porta a un estremo il mandrino e all'altro l'impugnatura; il moto rotatorio si ottiene facendo scorrere un cilindretto di legno (manopola) con foro elicoidale avanti e indietro. Il trapano a ingranaggi è costituito da un'asta metallica, provvista d'impugnatura o di appoggio a petto, sul cui estremo, prima del mandrino, è libero di ruotare un ingranaggio conico accoppiato con un ingranaggio a corona fissato lateralmente all'asta mediante un perno; il moto rotatorio è ottenuto facendo girare l'ingranaggio a corona mediante una manovella. I trapani elettrici sono del tipo con impugnatura a pistola; il comando è a interruttore a grilletto; sono azionati da un motorino elettrico a collettore raffreddato con una ventola incorporata. Il moto viene trasmesso al mandrino attraverso una coppia di ingranaggi di solito in nylon. Nei tipi semplici, la velocità di rotazione del mandrino è di 2000 giri al minuto e oltre, ma esistono tipi a due o più velocità e altri con regolazione continua della velocità di lavoro, ottenuta con un dispositivo parzializzatore della corrente di alimentazione, incorporato nell'apparecchio. Alcuni tipi (trapani a percussione) sono provvisti di un dispositivo che conferisce al mandrino, durante la sua rotazione, un rapido moto di va e vieni che si risolve in una serie di urti della punta contro il materiale da forare. Vengono usati quando occorre forare pietra o cemento armato. I trapani elettrici possono essere equipaggiati, oltre che con punte elicoidali, con piccole mole abrasive di varia sagoma, spazzole, platorelli di supporto per dischi lucidatori, piccole frese ecc. Inoltre possono essere ancorati a un tavolo di lavoro con un apposito supporto movibile, oppure attrezzati con accessori vari quali seghetti, fresatrici, spruzzatrici, pompe ecc. Si vanno rapidamente diffondendo, sia per uso professionale sia hobbistico, i trapani senza filo, che sono alimentati da una batteria ricaricabile contenuta nell'impugnatura, che offre una ragionevole autonomia.