Werkzeug

Werkzeug, ein Instrument zum Vornehmen von Materialänderungen an anderen Objekten, z. B. durch Schneiden, Scheren, Schlagen, Reiben, Schleifen, Quetschen, Messen oder andere Prozesse. Ein Handwerkzeug ist ein kleines manuelles Instrument, das traditionell von der Muskelkraft des Benutzers bedient wird, und eine Werkzeugmaschine ist ein kraftbetriebener Mechanismus, der zum Schneiden, Formen oder Formen von Materialien wie Holz und Metall verwendet wird. Werkzeuge sind die primären Mittel, mit denen Menschen ihre physische Umgebung kontrollieren und manipulieren.

Handwerkzeug

solche können als Handwerkzeuge betrachtet werden.

Es folgt eine kurze Behandlung der Werkzeuge. Eine vollständige Behandlung finden Sie unter Handwerkzeug und Werkzeugmaschine.

Die ältesten bekannten Werkzeuge - bestehend aus primitiven Hämmern, Ambossen und Schneidwerkzeugen - wurden 2011 und 2012 am Standort Lomekwi 3 in einem trockenen Flussbett in der Nähe des kenianischen Turkana-Sees entdeckt. Die Werkzeuge wurden in einer Gesteinsschicht gefunden, die ungefähr 3,3 Millionen Jahre zurückreicht, in der Mitte des Pliozäns (vor 5,3 Millionen bis 2,6 Millionen Jahren) und liegen fast 1 Million Jahre vor der Entstehung der ältesten bestätigten Exemplare von Homo. Paläontologen spekulieren, dass die Werkzeuge, abgesehen von der Entdeckung einer noch unentdeckten Homo-Art, wahrscheinlich von Mitgliedern von Australopithecus oder Kenyanthropus gebaut wurden, die zu dieser Zeit in der Region lebten.

Die nächstältesten Werkzeuge, die in äthiopischen Gesteinen vor etwa 2,6 Millionen Jahren gefunden wurden - der traditionelle Beginn der Altsteinzeit oder der alten Steinzeit -, stammen vermutlich von H. habilis. Diese Sammlung bestand aus unterschiedlich großen Beispielen des Kieselwerkzeugs oder Zerhackers. Der Hubschrauber bestand typischerweise aus einem wassergetragenen faustgroßen Stein, der an einem Ende weggeschlagen worden war, um eine grob gezackte Kante zu erzeugen. Es wurde zum Durchschneiden der Haut und der Sehnen von Tieren verwendet, die während der Jagd gefangen wurden. Der Hubschrauber wurde fast zwei Millionen Jahre lang von der Menschheit benutzt, bis das Handaxt erschien, eine überlegene Version des Hubschraubers. In diesem Werkzeug wurde die gesamte Oberfläche des Felsens bearbeitet. Da beide Flächen abgebrochen waren, war die Kante der Handaxt erheblich schärfer als die des früheren Zerhackers.

Vor 300.000 bis 200.000 Jahren entwickelten sich Neandertaler. Die Neandertaler waren ausgezeichnete Werkzeugmacher und verwendeten viele verschiedene Arten von Handäxten sowie die ersten Bohrer, Messer und Speere. Die stark gezackten Klingen waren sägeähnlich und konnten zum Schnitzen und Schneiden von Horn, Knochen und Holz verwendet werden.

Cro-Magnons, der erste moderne Mensch, erschien vor 45.000 bis 30.000 Jahren und brachte neue Arten von Werkzeugen hervor. Unter diesen befand sich vor allem der Burin oder das Grab, bei dem es sich um einen starken Feuerstein mit schmaler Klinge handelte, der schmale Einschnitte in den Knochen kratzen konnte und die Herstellung von Nadeln, Haken und Projektilen ermöglichte. Die bedeutendste spätere Neuerung dieser Zeit war das Haften oder das Anbringen eines Griffs an einem Werkzeug. Messer ohne Griffe sind nur umständlich, aber Äxte oder Hämmer ohne Griffe sind fast unmöglich effektiv zu verwenden.

Die Jungsteinzeit (New Stone Age) ereignete sich zu verschiedenen Zeiten auf der ganzen Welt, es wird jedoch allgemein angenommen, dass sie irgendwann zwischen 10.000 und 8.000 v. Chr. Begann, als die ersten geschliffenen und polierten Werkzeuge hergestellt wurden und die Domestizierung von Pflanzen und Tieren begann. Schleifsteinwerkzeuge machen sie stärker und geben ihnen eine gleichmäßige Schneide; Das Wachstum der Bodenwerkzeuge ermöglichte es neolithischen Axtträgern, Wälder für Landwirtschaft, Treibstoff und Schutz zu roden. Dreitausend Jahre später jedoch begannen die Steinäxte der Jungsteinzeit den ersten Werkzeugen aus Metall, normalerweise geschlagenem Kupfer, Platz zu machen. Jahrhunderte später lernten die Menschen, wie man Kupfer und später Eisen schmilzt und wie man Metallwerkzeuge verwendet, die auf der ganzen Welt verbreitet sind. Zum ersten Mal wurden Werkzeuge mit Konstruktionen hergestellt, die sich der aktuellen Verwendung annähern, hauptsächlich weil die relativ einfache Eisenverarbeitung es Einzelpersonen ermöglichte, spezielle Werkzeuge für bestimmte Aufgaben zu haben.

Moderne Handwerkzeuge wurden in der Zeit nach 1500 v. Chr. Entwickelt. Sie werden jetzt allgemein in den folgenden Klassen betrachtet: Schlagwerkzeuge, die Schläge liefern (Axt, adz und Hammer); Schneid-, Bohr- und Schleifwerkzeuge (Messer, Ahle, Bohrer, Säge, Feile, Meißel und Hobel); die schraubenbasierten Werkzeuge (Schraubendreher und Schraubenschlüssel); Messwerkzeuge (Lineal, Lot, Wasserwaage, Quadrat, Kompass und Kreidelinie); und Zubehörwerkzeuge (Werkbank, Schraubstock, Zange und Zange).

Mit der Erfindung der Dampfmaschine im 18. Jahrhundert entdeckte die Menschheit, wie man Werkzeuge mechanisch antreibt. Insbesondere wurden maschinengetriebene Werkzeuge erforderlich, um die Teile für die Maschinen herzustellen, aus denen heute früher von Hand hergestellte Waren hergestellt wurden. Die meisten gängigen Werkzeugmaschinen wurden Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelt. Heutzutage werden in den Werkstätten von Haushalt und Industrie zahlreiche verschiedene Werkzeugmaschinen eingesetzt. Diese werden häufig in sieben Typen eingeteilt: Drehmaschinen; Shaper und Hobel; Bohrmaschinen; Fräsmaschinen; Schleifmaschinen; Motorsägen; und drückt.

Die grundlegendste von allen sieben ist die horizontale Metalldrehmaschine, die als Drehmaschine bezeichnet wird und bei einer Vielzahl von Dreh-, Plan- und Bohrvorgängen eingesetzt wird.

Former und Hobel verwenden Einpunktwerkzeuge, um flache Oberflächen zu bearbeiten. Former bewegen das Schneidwerkzeug über das Material hin und her und ziehen die Oberfläche ab, während Hobel stationäre Werkzeuge haben und die Oberfläche bewegt wird, um ihnen zu begegnen. Bohrmaschinen werden normalerweise als Bohrmaschinen bezeichnet und verfügen über einen Spiralbohrer, der Löcher in Metall und andere Substanzen schneidet. Sie können auch für viele der Senk-, Bohr-, Gewindeschneid- und anderen Zwecke verwendet werden, für die Drehmaschinen häufig verwendet werden.

Fräsmaschinen haben rotierende Schneidflächen, die Substanzen abschleifen, mit denen sie in Kontakt kommen. Bei Standardfräsmaschinen wird ein Schiebetisch mit einem Werkstück darüber gegen den Wirbelschneider gedrückt. Schleifmaschinen funktionieren auf ähnliche Weise, außer dass der Fräser durch eine sich drehende Schleifscheibe, die als Schleifscheibe bezeichnet wird, oder durch ein Band ersetzt wird. Das Schleifen ist der genaueste aller Bearbeitungsprozesse und kann Metalloberflächen innerhalb von 0,0025 cm (0,0001 Zoll) der gewünschten Abmessung erzeugen.

Motorsägen bestehen häufig aus langen, dünnen, sich bewegenden Bändern oder Ketten, die mit Zähnen ausgekleidet sind, wie bei Bandsägen oder Kettensägen. Pressen werden verwendet, um Material gegen eine harte Oberfläche zu rammen; Die Oberfläche besteht oft aus einer Matrize, und die Wirkung der Presse besteht darin, Metall oder Kunststoff auszustanzen, die in die Form der Matrize geschlagen wurden.

Einige Materialien und Metalllegierungen sind zu hart oder zu spröde, um mit herkömmlichen Werkzeugen bearbeitet zu werden. Für diese Materialien wurden mehrere unkonventionelle Methoden entwickelt. Bei der Elektronenstrahl- oder Ionenstrahlbearbeitung wird ein Strom hochenergetischer Elektronen oder Ionen gegen das Werkstück gerichtet. Bei der elektrischen Entladung und der elektrochemischen Bearbeitung löst eine elektrische Ladung, die durch ein flüssiges Medium über einen winzigen Spalt fließt, Material vom Werkstück. Bei der Ultraschallbearbeitung bewirkt ein vibrierendes Werkzeug, dass ein flüssiges Schleifmedium Material entfernt. Andere unkonventionelle Verfahren sind Laser-, Plasma-Lichtbogen-, chemische, photochemische und Wasserstrahlbearbeitung.

Automatische Werkzeugmaschinen können Teile ohne Unterstützung des Bedieners wiederholt produzieren. Die numerische Computersteuerung erzeugt vollautomatische Werkzeugmaschinensysteme, indem die auf digitale oder numerische Werte reduzierten Maschinenanweisungen eingegeben werden.