Herramienta, un instrumento para realizar cambios de material en otros objetos, como cortar, esquilar, golpear, frotar, moler, exprimir, medir u otros procesos. Una herramienta manual es un pequeño instrumento manual operado tradicionalmente por la fuerza muscular del usuario, y una máquina herramienta es un mecanismo impulsado por energía que se utiliza para cortar, dar forma o formar materiales como madera y metal. Las herramientas son los medios principales por los cuales los seres humanos controlan y manipulan su entorno físico.
herramienta de mano
tales pueden considerarse herramientas manuales.
Sigue un breve tratamiento de las herramientas. Para un tratamiento completo, vea herramienta manual y máquina herramienta.
Las herramientas más antiguas conocidas, que consisten en martillos primitivos, yunques y herramientas de corte, se descubrieron en 2011 y 2012 en el sitio Lomekwi 3 ubicado en un lecho seco cerca del lago Turkana en Kenia. Encontradas en una capa de roca que data aproximadamente de 3.3 millones de años, durante la mitad de la Época del Plioceno (hace 5.3 millones a 2.6 millones de años), las herramientas son anteriores a la aparición de los especímenes confirmados más antiguos de Homo en casi 1 millón de años. Los paleontólogos especulan que, salvo el descubrimiento de una especie de Homo aún no descubierta, las herramientas probablemente fueron construidas por miembros de Australopithecus o Kenyanthropus, que habitaban la región en ese momento.
Se cree que las siguientes herramientas más antiguas, que se encuentran en las rocas etíopes que datan de hace aproximadamente 2,6 millones de años, el inicio tradicional del período paleolítico o edad de piedra antigua, fueron creadas por H. habilis. Esa colección se componía de ejemplos de diferentes tamaños de la herramienta de guijarros, o chopper. El helicóptero generalmente consistía en una roca del tamaño de un puño desgastada por el agua, que se había cortado en un extremo para crear un borde más o menos aserrado. Fue utilizado para cortar la piel y los tendones de animales capturados durante la caza. El helicóptero fue utilizado por la humanidad durante casi dos millones de años, hasta la aparición del hacha de mano, una versión superior del helicóptero. En esa herramienta se trabajó toda la superficie de la roca. Debido a que ambas caras estaban astilladas, el borde del hacha de mano era considerablemente más afilado que el del helicóptero anterior.
Entre 300,000 y 200,000 años atrás, los neandertales evolucionaron. Excelentes fabricantes de herramientas, los neandertales utilizaron muchos tipos diferentes de ejes manuales, así como los primeros perforadores, cuchillos y lanzas. Las cuchillas muy aserradas eran aserradas, lo que les permitía ser utilizadas para tallar y cortar cuernos, huesos y madera.
Cro-Magnons, los primeros humanos modernos, aparecieron entre 45,000 y 30,000 años atrás y trajeron a la existencia nuevos tipos de herramientas. El principal de ellos fue el buril, o graver, siendo este un sílex fuerte de hoja estrecha capaz de raspar incisiones estrechas en el hueso, lo que hizo posible la fabricación de agujas, ganchos y proyectiles. La innovación posterior más significativa del período fue la manipulación o la colocación de un mango en una herramienta. Los cuchillos sin mango son simplemente incómodos, pero los ejes o martillos sin ellos son casi imposibles de usar de manera efectiva.
El Período Neolítico (Nueva Edad de Piedra) ocurrió en diferentes momentos alrededor del mundo, pero generalmente se cree que comenzó en algún momento entre 10,000 y 8,000 aC, cuando se hicieron las primeras herramientas molidas y pulidas y comenzó la domesticación de plantas y animales. Las herramientas de piedra de moler los hacen más fuertes y les dan un filo uniforme; El crecimiento de las herramientas terrestres permitió a los portadores de hachas neolíticos despejar los bosques para la agricultura, el combustible y la vivienda. Tres mil años después, sin embargo, los ejes de piedra del período neolítico comenzaron a dar paso a las primeras herramientas hechas de metal, generalmente cobre golpeado. Siglos después, la gente aprendió a oler el cobre y, mucho después, el hierro, y el uso de herramientas metálicas en todo el mundo. Por primera vez, se hicieron herramientas con diseños que se aproximan al uso actual, en gran parte debido a la relativa facilidad del trabajo en hierro que permitió a las personas tener herramientas especializadas para tareas particulares.
Las herramientas manuales modernas se desarrollaron en el período posterior a 1500 a. Ahora se consideran generalmente en las siguientes clases: herramientas de percusión, que proporcionan golpes (el hacha, el adz y el martillo); herramientas de corte, perforación y abrasión (el cuchillo, punzón, taladro, sierra, lima, cincel y plano); las herramientas a base de tornillos (destornilladores y llaves); herramientas de medición (regla, plomada, nivel, cuadrado, compás y línea de tiza); y herramientas accesorias (banco de trabajo, prensa, tenazas y alicates).
Con la invención de la máquina de vapor en el siglo XVIII, la humanidad descubrió cómo manejar herramientas mecánicamente. En particular, las herramientas accionadas por máquina se hicieron necesarias para fabricar las piezas para las máquinas que ahora fabricaban productos que antes se fabricaban a mano. Las máquinas herramienta más comunes fueron diseñadas a mediados del siglo XIX. Hoy en día, se utilizan decenas de máquinas herramienta diferentes en los talleres del hogar y la industria. Con frecuencia se clasifican en siete tipos: máquinas de torneado; moldeadores y cepilladores; taladros eléctricos; fresadoras; Rectificadoras; sierras eléctricas; y prensas.
La más fundamental de las siete es la máquina de torneado de metal horizontal llamada torno, que se emplea en una gran cantidad de operaciones de torneado, orientación y perforación.
Los moldeadores y cepilladores usan herramientas de un solo punto para mecanizar superficies planas. Los moldeadores mueven la herramienta de corte hacia adelante y hacia atrás sobre el material, despegando la superficie, mientras que las cepilladoras tienen herramientas estacionarias, y la superficie se mueve para encontrarlas. Los taladros eléctricos generalmente se conocen como prensas de perforación y tienen un taladro helicoidal que corta agujeros en el metal y otras sustancias. También se pueden utilizar para muchos de los avellanes, mandrinado, roscado y otros fines para los que se utilizan tornos con frecuencia.
Las fresadoras tienen superficies de corte giratorias que desgastan las sustancias con las que entran en contacto. En las fresadoras estándar, una mesa deslizante con una pieza de trabajo en la parte superior se empuja contra la cortadora giratoria. Las máquinas rectificadoras funcionan de manera similar, excepto que el cortador es reemplazado por un disco abrasivo giratorio llamado muela abrasiva o por una correa. El más preciso de todos los procesos de mecanizado, el rectificado puede crear superficies metálicas dentro de 0.0001 pulgadas (0.0025 cm) de la dimensión deseada.
Las sierras eléctricas con frecuencia consisten en correas largas y delgadas, o cadenas forradas con dientes, como en sierras de cinta o sierras de cadena. Las prensas se utilizan para apisonar material contra una superficie dura; la superficie a menudo consiste en un troquel, y la acción de la prensa es estampar metal o plástico golpeado en la forma del troquel.
Algunos materiales y aleaciones metálicas son demasiado duras o demasiado frágiles para ser mecanizadas con herramientas convencionales; para esos materiales, se han ideado varios métodos no convencionales. En el mecanizado con haz de electrones o iones, una corriente de electrones o iones altamente energizados se dirige contra la pieza de trabajo. En la descarga eléctrica y el mecanizado electroquímico, una carga eléctrica que pasa a través de un medio líquido a través de un pequeño espacio disuelve el material de la pieza de trabajo. En el mecanizado ultrasónico, una herramienta vibratoria hace que un medio abrasivo líquido elimine el material. Otros métodos no convencionales son el mecanizado con láser, arco de plasma, químico, fotoquímico y chorro de agua.
Las máquinas herramienta automáticas pueden producir piezas de forma repetitiva sin ayuda del operador. El control numérico por computadora crea sistemas de máquina herramienta totalmente automáticos al alimentar las instrucciones de las máquinas que se han reducido a valores digitales o numéricos.
