trapano

trapano Macchina utensile, dotata di apposite punte rotanti, usata per praticare fori cilindrici, oppure effettuare, con opportuni accessori, lavorazioni quali filettatura, fresatura, tornitura, alesatura, in materiali vari. Particolari tipi di t. sono usati in chirurgia e in odontoiatria.

Medicina

In chirurgia, la trapanazione si esegue su segmenti scheletrici (denti e ossa) a scopo terapeutico.

La trapanazione dentaria è praticata nel trattamento della carie dentaria allo scopo di allontanare la parte malata del dente e di preparare la cavità all’otturazione. Il t. maggiormente in uso è il turbo-t. o t. indolore, composto da un manico, detto propriamente manipolo, che contiene il meccanismo rotante, e la cui estremità libera (testina) reca l’innesto per le punte e le frese, di forma e grandezza varia. Il movimento è trasmesso da una piccola turbina, inclusa nella testina del manipolo e azionata da un getto di acqua nebulizzata sotto pressione, che scorre in una canalizzazione all’interno del manipolo e fuoriesce dalla testina, investendo e raffreddando il dente.

La trapanazione ossea è eseguita sui più svariati segmenti ossei, per attuare osteosintesi, cerchiaggi ecc., e, sul cranio, a scopo terapeutico specialmente per la preparazione alla craniotomia. Per la trapanazione del cranio si usa un tipo di t. a corona, che scava l’osso in forma regolarmente circolare; un particolare dispositivo di arresto automatico impedisce eventuali lesioni delle meningi o del parenchima cerebrale.

La trapanazione del cranio, eseguita dopo la morte, è nota fin dal Maddaleniano, cultura del Paleolitico superiore finale. Dal Neolitico in poi fu praticata sia in vita, come operazione curativa, sia dopo la morte, per estrarre frammenti ossei a scopi rituali.

Tecnica

Le punte rotanti del t. consentono di ottenere fori di vario diametro e profondità su pezzi di forma, dimensioni e materiali diversi. Dal moto di taglio compiuto dal t. ruotando intorno al suo asse longitudinale e dal moto di avanzamento lungo il medesimo asse risulta un moto elicoidale.

I t. si distinguono in portatili e fissi. Nei t. portatili il moto di avanzamento è conferito dall’operatore mediante pressione esercitata su un’apposita impugnatura. Possono essere di vari tipi: nel t. a mano, il più semplice, anche se ormai scarsamente usato, anche il moto di taglio è generato manualmente mediante rotazione di una manovella collegata a un gruppo di ingranaggi; i t. portatili elettrici sono costituiti da un motore elettrico (0,2-1,5 kW) che comanda l’utensile a mezzo di un riduttore di velocità. I tipi leggeri, caratterizzati da un’impugnatura semplice (tipo pistola), hanno una sola velocità. Tipi più complessi sono dotati di dispositivi per la regolazione della velocità; la penetrazione dell’utensile è assicurata da un dispositivo a percussione con elevata frequenza di colpi (oltre 40.000 al minuto). I t. portatili pneumatici sono generalmente costituiti da un piccolo motore rotativo a palette che comanda l’utensile a mezzo di un riduttore di velocità. Raggiungono elevate velocità di rotazione del mandrino (oltre 20.000 giri/min) pur essendo molto leggeri.

I t. fissi vengono classificati in funzione della capacità di foratura, definita dalle dimensioni del foro e da quelle del pezzo da lavorare: il t. sensitivo da banco è il tipo più semplice di t. fisso; deriva il nome dal comando manuale del moto di avanzamento; la capacità di foratura è infatti limitata a 10-12 mm di diametro; il t. sensitivo a colonna, con capacità di foratura fino a 15-20 mm di diametro, è caratterizzato da una colonna a sezione circolare lungo la quale una mensola portapezzo può scorrere in direzione verticale se il pezzo da forare presenta dimensioni rilevanti; nel t. a montante, di dimensioni e potenzialità di foratura superiori, il moto di avanzamento è derivato dal mandrino attraverso un cambio di velocità; il t. radiale serve per operazioni di foratura su pezzi di grandi dimensioni. Sua principale caratteristica è la possibilità di movimentare l’utensile rispetto al pezzo in direzione verticale e radiale; la capacità di foratura è elevata. Il t. radiale universale ha struttura simile al precedente, ma è caratterizzato dalla possibilità di inclinare il mandrino mediante opportuni meccanismi disposti tra testa girevole e braccio. Accoppiando in serie due o più t. a montante si ottiene una macchina, detta t. multiplo, in cui l’interasse dei mandrini può essere variato in funzione della lavorazione da eseguire; una sola tavola portapezzo sostiene il pezzo, su cui vengono eseguite (contemporaneamente o successivamente) le diverse operazioni. Nelle lavorazioni industriali in serie sono utilizzati i t. a controllo numerico per il posizionamento automatico dell’utensile.

Sono chiamati t. anche altre macchine utensili che, pur essendo basate su differenti principi di funzionamento, servono a eseguire fori: nei t. a scintillamento il materiale viene asportato per l’azione di scintille elettriche che scoccano tra il pezzo da lavorare e l’utensile, collegato ai due morsetti di un generatore elettrico; nei t. a ultrasuoni un dispositivo elettromagnetico mantiene in rapida vibrazione, con frequenza ultrasonica, un portautensile con il relativo utensile, che con l’interposizione di una sostanza abrasiva in sospensione in un liquido erode il materiale o il pezzo in lavorazione; le superfici lavorate hanno una grande finitura e un’alta precisione; i t. a laser e i t. a raggi elettronici eseguono piccolissimi fori con elevata precisione, provocando una fusione locale e la vaporizzazione di una piccola massa metallica.