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Il nostro trapano tradotto in watt

Punta trapano
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A cura di Roberto Rosoni

Abbiamo già parlato in un altro articolo di “Potenza meccanica e potenza elettrica” cercando di entrare nel dettaglio di concetti fisici che ci consentissero di capire meglio i contenuti e le applicazioni di quella che genericamente definiamo “potenza”.

Ora possiamo applicare i concetti enunciati nello scorso articolo al mondo “brico”, per esempio chiedendoci se e come la potenza di un trapano o di un avvitatore sia importante. Non rimarremo certo sorpresi a scoprire che la risposta è “sì”, ma adesso cerchiamo di capire perché.

Quello che facciamo con questi utensili sono ovviamente “lavori” nel senso comune di questo termine, ma lo sono anche nel senso fisico. Per avvitare una vite, o forare un muro di mattoni, dobbiamo compiere un lavoro ben determinato su di essi, quindi serve una certa quantità di energia.

La quantità precisa non è facile da calcolare dato che dipende da molti fattori, diametri e profondità dei fori, materiali da forare, etc., ma comunque è una quantità ben determinata. E ora sappiamo che per fare un lavoro in un certo tempo occorre avere a disposizione una certa potenza.  Ecco perché un motore con maggior potenza ottiene lo stesso risultato in minor tempo.

Quale trapano scegliere

Proviamo a entrare un po’ più nel merito. Prima di tutto una precisazione: tenete conto che la potenza (in watt) che troviamo riportato sulle confezioni dei trapani è relativa alla potenza elettrica assorbita dal motore, mentre la potenza effettiva scaricata sul mandrino sarà meno, in quanto l’efficienza di trasformazione energetica di un qualsiasi macchinario (in questo caso da energia elettrica a meccanica) non è mai al 100%. Possiamo ipotizzare efficienze complessive tra il 50% e l’80%.

Stabilire quale sia la potenza giusta del trapano che vogliamo acquistare è molto difficile perché la potenza ideale richiesta varia da lavoro a lavoro e da materiale a materiale che dobbiamo affrontare.

Possiamo azzardare una divisione in tre grandi categorie: trapani fino a 500 W, per lavori poco impegnativi e materiali “morbidi” come il legno e la plastica. Trapani da 750 W, che ci consentono di approcciare agevolmente anche materiali come il calcestruzzo e l’acciaio, purché con diametri e profondità di foro contenuti. Trapani da 1.000 W e oltre, che ci consentono di affrontare qualsiasi tipo di foro e di materiale.

Un discorso a parte è invece la velocità del mandrino. Non è affatto detto che più giri voglia dire più potenza. Pensate alla vostra automobile. Quando dovete affrontare una salita impegnativa, utilizzate marce “basse”, in cui il motore anche a piena potenza fa girare in modo relativamente lento le ruote. Viceversa in autostrada utilizzate le marce “alte” in cui la stessa potenza fa girare ben più velocemente le ruote e quindi correre maggiormente la vettura.

Riprendiamo ora quel concetto lasciato prima un po’ in sospeso: la potenza si può definire come il prodotto di forza e velocità. Il compito del cambio meccanico e del regolatore di velocità è proprio quello di farci scegliere se lavorare “di forza” o “di velocità” con la potenza comunque messa a disposizione dal motore.

Ad esempio coi materiali ferrosi le punte apposite eseguono il foro asportando il truciolo. Operazione che va fatta lentamente in modo che la parte tagliente della punta abbia il tempo di fare il suo lavoro senza rovinarsi.

Viceversa le punte per calcestruzzo lavorano sbriciolando e polverizzando il materiale, per cui velocità più elevate sono utili.

Materiali che possono fondere col calore, come le plastiche, richiederanno regimi rotatori minori, mentre il legno dovrà essere lavorato con una velocità abbastanza alta da non far scheggiare il bordo del foro, ma non così alta da far bruciare il legno per l’attrito.

Per garantire la massima versatilità esistono in commercio trapani che consentono la selezione di diverse velocità, in modo da poter affrontare al meglio qualsiasi situazione.

Quindi, se non siamo dei professionisti, artigiani o comunque persone che necessitano di un uso frequente del trapano, la scelta non è semplice. Certamente non vale il discorso secondo cui per quel buco all’anno va bene anche un “trapanino giocattolo”, perché, come abbiamo visto, le caratteristiche tecniche del nostro trapano devono essere proporzionate al lavoro che dobbiamo fare e al materiale che dobbiamo forare, anche se solo una volta all’anno.

Credo che nel caso dell’acquisto di un trapano per la famiglia valga il vecchio motto secondo il quale “chi più spende, meno spende”: un buon trapano di marca, con una potenza (watt) sufficientemente significativa e la predisposizione per la scelta di diverse velocità di lavoro probabilmente sarà il trapano che “dura tutta una vita”.

L’importanza della punta

E non è tutto: a pensarci bene tutto quanto abbiamo finora raccontato ci porta a capire quanto sia importante dotare il nostro trapano di punte di qualità e soprattutto adatte al tipo di materiale che dobbiamo forare.

In definitiva la punta del trapano è lo strumento che trasferisce l’energia meccanica, erogata dal motore, al materiale in lavorazione con lo scopo di compiere il lavoro di foratura.

Le punte vengono progettate e costruite proprio col preciso scopo di trasferire al massimo quell’energia a uno specifico tipo di materiale.

Sappiamo infatti che ci sono punte apposite per il ferro, altre per il legno, o per il cemento, e altre ancora. Usare la punta giusta è quindi semplicemente il modo di trasferire più energia possibile dal trapano alla lavorazione (oltre a ottenere altri vantaggi, come la precisione, l’usura minore e la “pulizia” del risultato), e quindi di lavorare nel modo migliore e nel minor tempo possibile, in rapporto alla potenza del trapano adottato.

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