Eina, un instrument per a fer canvis de material en altres objectes, com per exemple, tallant, tallant, colpejant, fregant, triturant, estripant, mesurant o altres processos. Una eina manual és un petit instrument manual que funciona tradicionalment per la força muscular de l’usuari, i una màquina-eina és un mecanisme impulsat per l’ús emprat per tallar, donar forma o formar materials com la fusta i el metall. Les eines són el mitjà principal amb el qual els éssers humans controlen i manipulen el seu entorn físic.
Eina de mà
Es poden considerar eines de mà.
Segueix un breu tractament d’eines. Per obtenir un tractament complet, consulteu eina manual i màquina-eina.
Les eines més antigues conegudes, que consisteixen en martells primitius, encluses i eines de tall, es van descobrir els anys 2011 i 2012 al lloc de Lomekwi 3 situat en una llera seca a prop del llac Turkana de Kenya. Trobades en una capa de roca que data de aproximadament 3,3 milions d’anys, durant la meitat del Pliocè Epoch (fa 5,3 milions a 2,6 milions d’anys), les eines precedeixen a l’aparició dels exemplars més antics confirmats d’Homo fa gairebé 1 milió d’anys. Els paleontòlegs especulen que, excepte el descobriment d’una espècie d’Homo encara no descoberta, les eines van ser construïdes probablement per membres d’Australopitec o Kenyanthropus, que habitaven la regió en aquell moment.
Les properes eines més antigues, que es troben a les roques etíopes, daten de fa aproximadament 2,6 milions d’anys –el principi tradicional del Paleolític o de l’edat de pedra antiga– es creu que les ha elaborat H. habilis. Aquesta col·lecció es va compondre amb exemples de diferents mides de l'eina de còdol o la picadora. El picador normalment consistia en una roca que tenia un puny desgastat per l'aigua, que havia estat tallat en un extrem per crear una vora aproximadament serrada. S'utilitzava per tallar la pell i els tendons dels animals capturats durant la caça. La picadora va ser utilitzada per la humanitat durant gairebé dos milions d’anys, fins a l’aparició de la destral de la mà, una versió superior de la picadora. En aquella eina es va treballar tota la superfície de la roca. Com que les dues cares estaven tallades, la vora de la destral de la mà era considerablement més nítida que la del trosquet anterior.
Entre 300.000 i 200.000 anys enrere, els neandertals van evolucionar. Els fabricants d’eines excel·lents, els neandertals van utilitzar molts tipus diferents d’eixos de mà, així com els primers punxadors, ganivets i llances. Les fulles fortament serrades eren semblants, cosa que permetia utilitzar-les per tallar i tallar banya, os i fusta.
Els Cro-Magnons, els primers humans moderns, van aparèixer entre fa 45.000 i 30.000 anys i van crear nous tipus d’eines. Entre els principals eren el burí, o un gravador, que es tractava d'un fort pedrell de fulla estreta capaç de raspar les incisions estretes a l'os, cosa que va fer possible la fabricació d'agulles, ganxos i projectils. La innovació posterior més significativa del període va ser la fugida o l'adaptació d'un mànec a una eina. Els ganivets sense mànecs són simplement incòmodes, però els eixos o els martells sense ells són gairebé impossibles d’utilitzar-los eficaçment.
El Període Neolític (Nova Edat de Pedra) es va produir en diferents moments del món, però es pensa generalment que va començar entre uns 10.000 i 8.000 aC, quan es van fer les primeres eines de terra i polit i va començar la domesticació de plantes i animals. La picada d’eines de pedra les fa més fortes i els proporciona una avantatge uniforme; el creixement de les eines terrestres va permetre que els eixugadors neolítics deixessin boscos destinats a l’agricultura, al combustible i al refugi. Tres mil anys després, però, els eixos de pedra del Neolític van començar a donar pas a les primeres eines fetes a partir del metall, generalment de coure batut. Segles després, la gent va aprendre a fer olor de coure i, molt després, el ferro i l'ús d'eines metàl·liques es van estendre per tot el món. Per primera vegada, es van fer eines amb dissenys aproximats a l'ús actual, en gran mesura perquè la relativa facilitat del treball de ferro va permetre a les persones disposar d'eines especialitzades per a tasques particulars.
Les eines de mà modernes es van desenvolupar en el període posterior als 1500 aC. Ara es consideren generalment a les classes següents: eines percussives, que ofereixen cops (la destral, l’Adz i el martell); eines de tall, perforació i abraduració (el ganivet, la punta, la perforació, la serra, el filador, el cisell i el pla); les eines basades en cargol (tornavisos i claus); eines de mesura (regla, línia de plom, nivell, quadrat, compàs i línia de guix); i eines accessòries (el banc de treball, l'engròs, les pinces i les alicates).
Amb la invenció de la màquina de vapor al segle XVIII, la humanitat va descobrir com conduir eines de manera mecànica. En particular, les eines impulsades per màquines van ser necessàries per fabricar les peces per a les màquines que ara fabricaven productes ara fabricats a mà. La majoria de les màquines-eina comunes es van dissenyar a mitjan segle XIX. Avui en dia s’utilitzen desenes de diferents màquines-eina als tallers de la llar i la indústria. Sovint es classifiquen en set tipus: màquines de tornejat; formadores i planadores; simulacres de potència; fresadores; màquines de moldre; serres de potència; i premses.
El més fonamental de les set és la màquina horitzontal de tornejat metàl·lica anomenada torn, que s’utilitza en un gran nombre d’operacions de tornejat, orientació i perforació.
Les formadores i les planadores utilitzen eines d'un sol punt per a mecanitzar superfícies planes. Les formadores mouen l'eina de tall una i altra vegada sobre el material, allunyant la superfície, mentre que les planes tenen eines estacionàries i la superfície es desplaça per trobar-les. Els simulacres de potència es coneixen generalment com a premses de perforació i tenen un trepant que retalla forats en metall i altres substàncies. També es poden utilitzar per a molts dels propòsits que utilitzen freqüentment els torns.
Les màquines fresadores tenen superfícies de tall giratòries que degraden substàncies amb les quals entren en contacte. En les fresadores estàndard, una taula corredissa amb una peça a la part superior s’empeny contra el tallador giratori. Les màquines de moldre funcionen de manera similar, excepte que el tallador es substitueix per un disc abrasiu giratori anomenat una mola o un cinturó. El més exacte de tots els processos de mecanitzat, la mòlta pot crear superfícies metàl·liques a 0,0001 polzades (0,0025 cm) de la dimensió desitjada.
Les serres de potència consisteixen sovint en cintes mòbils llargues o amb cadenes folrades de dents, com en serres de banda o serres de cadena. Les premses s'utilitzen per aixafar material contra una superfície dura; la superfície sovint consisteix en una matriu i l'acció de la premsa és estampar metall o plàstic colpejat en forma de la matriu.
Alguns materials i aliatges metàl·lics són massa durs o massa fràgils per ser mecanitzats mitjançant eines convencionals; per a aquests materials, s'han dissenyat diversos mètodes no convencionals. En el mecanitzat de raigs d’electrons o feixos d’ions, un flux d’electrons o ions altament energitzats es dirigeix contra la peça de treball. En el mecanitzat de descàrrega elèctrica i electroquímica, una càrrega elèctrica que passa a través d’un medi líquid a través d’un petit buit dissol el material de la peça. En el mecanitzat per ultrasons, una eina vibrant provoca que es tregui un material abrasiu líquid. Altres mètodes no convencionals són el làser, l'arc de plasma, la química, la fotoquímica i el mecanitzat de raig d'aigua.
Les màquines-eina automàtiques poden produir peces repetitivament sense assistència de l'operador. El control numèric per ordinador crea sistemes de màquina-eina completament automàtics donant instruccions a les màquines reduïdes a valors digitals o numèrics.
