Η Τεχνολογία Εργαλείων ασχολείται με την ανάπτυξη νέων εργαλείων και  την βελτίωση  των ήδη υπαρχόντων

➤ Τι είναι εργαλείο



Εργαλείο είναι ένα αντικείμενο που βοηθά τον άνθρωπο να εκτελεί μια εργασία πιο γρήγορα, πιο εύκολα και πιο αποτελεσματικά.
Το εργαλείο είναι ο πρόγονος της μηχανής, καθώς πολλές απλές μηχανές βασίζονται σε αρχές που πρώτα εφαρμόστηκαν στα εργαλεία.
🪓 Παράδειγμα: μια κοφτερή πέτρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο κοπής ή ως σφήνα που είναι μια απλή μηχανή.

➤ Η αρχή των εργαλείων

Τα πρώτα εργαλεία βρέθηκαν στην Αιθιοπία και χρονολογούνται 2,6 εκατομμύρια χρόνια π.Χ..
Τα κατασκεύασε ο Homo Habilis, ο “ικανός άνθρωπος” χρησιμοποιώντας απλά φυσικά υλικά που ήταν διαθέσιμα στην περιοχή όπως πχ.πυρολιθος, οψιδιανός,ξύλο και κόκκαλο.
Αργότερα, ο άνθρωπος έφτιαξε το πρώτο σύνθετο εργαλείο, ένα τσεκούρι από πέτρα δεμένη σε ξύλο με φυτικές ίνες.Το εργαλείο αυτό έκανε το κόψιμο πιο εύκολο για τον άνθρωπο αλλά και πιο ασφαλή.

➤ Η συμβολή της φύσης και της παρατήρησης

Ο άνθρωπος εμπνεύστηκε από τη φύση (βιομιμητική) για να δημιουργήσει εργαλεία.
Παράδειγμα:
 Η δαγκάνα του κάβουρα αποτέλεσε πρότυπο για τα εργαλεία σύσφιξης (πένσες, σφιγκτήρες).

➤ Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για εργαλεία και οι εποχές

Ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος, η ιστορία χωρίστηκε σε τρεις μεγάλες περιόδους:

  1. Εποχή του Λίθου (2.500.000 – 3.500 π.Χ.)
    Εργαλεία από κυρίως από πέτρα, αλλά και κόκκαλο, ξύλο, κέρατα.
    Κύρια υλικά: πυριτόλιθος, χαλαζίας, οψιανός.

  2. Εποχή του Χαλκού (3.500 – 1.500 π.Χ.)
    Ανάπτυξη της μεταλλουργίας.
    Εργαλεία και όπλα από χαλκό, μπρούντζο, ορείχαλκο.

  3. Εποχή του Σιδήρου (1.500 – 700 π.Χ.)
    Εργαλεία πιο ανθεκτικά και αποτελεσματικά.

  4. Μετά  την Α΄Βιομηχανική επανάσταση δημιουργία κραμάτων  σιδήρου όπως χάλυβας ,ο  ανοξείδωτος χάλυβας   και άλλα .

  5. Τα τελευταία 100  χρόνια έχουμε  συνθετικά υλικά όπως το τεχνητό διαμάντι αλλά και το πλαστικό

📌 Ενδιαφέρον: Από τον πυριτόλιθο των πρώτων εργαλείων φτάσαμε στο καθαρό πυρίτιο των σημερινών μικροτσίπ και στο αεροτζελ 

➤ Κατηγορίες εργαλείων

  1. Εργαλεία κοπής: ψαλίδι, μαχαίρι, πριόνι, δρεπάνι,κόφτης κτλ

  2. Εργαλεία μέτρησης: μέτρο, χάρακας, θερμόμετρο, ζυγαριά,παχύμετρο,μικρόμετρο,μέτρο λέϊζερ κτλ

  3. Εργαλεία καθοδήγησης: αλφάδι, αλφάδι λέϊζερ,διαβήτης, γωνία μαραγκού

  4. Εργαλεία συγκράτησης: πένσα, μέγγενη, σφιγκτήρας,σκύλα κτλ

➤ Συνεργασία με άλλους τομείς τεχνολογίας

Η τεχνολογία εργαλείων συνεργάζεται με:

  • την τεχνολογία μηχανών,
  • την τεχνολογία υλικών,
  • και την εργονομία (επιστήμη που μελετά πώς ο άνθρωπος χρησιμοποιεί πιο άνετα και αποτελεσματικά τα εργαλεία).

➤ Επιπτώσεις στη ζωή του ανθρώπου

Η χρήση των εργαλείων:

  • Δημιούργησε νέα επαγγέλματα (υδραυλικός, ηλεκτρολόγος, μηχανικός).και με τη χρήση των κατάλληλων εργαλείων έγινε η δουλειά τους πιο εύκολη.
  • Ανέπτυξε την οικονομία γιατί μείωσε το χρόνο για την πραγματοποίηση μιας εργασίας.
  • Βελτίωσε την ποιότητα ζωής και την ασφάλεια στην εργασία.
  • Οδήγησε στην ανάπτυξη της τέχνης (ζωγραφική, γλυπτική, κεραμική) με την ανακάλυψη εργαλείων ειδικών για καλλιτέχνες.
  • Συνέβαλε στην ανάπτυξη  των πρώτων μορφών πολιτισμού αλλά και για την πρόοδο του πολιτισμού σήμερα.

Εργονομική σχεδίαση εργαλείων

Η εργονομική σχεδίαση εργαλείων χειρός επικεντρώνεται στην πρόληψη μυοσκελετικών παθήσεων, εξασφαλίζοντας ότι η κάμψη του καρπού αποφεύγεται και η λαβή είναι άνετη. Βασικές αρχές περιλαμβάνουν τη χρήση εργαλείων με εργονομική λαβή (κυρτή ή γωνιώδη) για παράλληλη δύναμη με τον πήχη, χαμηλό βάρος, καλή ισορροπία/κατανομή βάρους και εύκολη πρόσβαση. 

Βασικές Αρχές Εργονομικής Σχεδίασης Εργαλείων:

Σχεδιασμός Χειρολαβής: Η λαβή πρέπει να αποτρέπει την κάμψη του καρπού, ακολουθώντας τον κανόνα: «κάμψτε το εργαλείο, όχι τους καρπούς σας».
Κατεύθυνση Δύναμης: Αν η δύναμη είναι παράλληλη με τον πήχη, η λαβή πρέπει να είναι κάθετη.
Βάρος & Ισορροπία: Τα εργαλεία πρέπει να είναι όσο το δυνατόν ελαφρύτερα και να μπορούν να χρησιμοποιηθούν με το ένα χέρι. Το κέντρο βάρους πρέπει να ευθυγραμμίζεται με το κέντρο της λαβής.
Υποβοήθηση: Για βαριά/ογκώδη εργαλεία, απαιτείται μηχανική υποβοήθηση (π.χ. ανάρτηση).
Πρόσβαση: Τοποθέτηση εργαλείων κοντά στον χρήστη για εύκολη πρόσβαση.
Στάση Σώματος: Σχεδιασμός που επιτρέπει στον χρήστη να δουλεύει με το αντικείμενο μπροστά του, αποφεύγοντας επίπονες στάσεις. 

Οφέλη από την χρήση εργονομικά  σχεδιασμένων εργαλείων:
  • Μείωση καταπόνησης μυών και τενόντων και γενικά του σώματος 
  • Αύξηση της παραγωγικότητας  των τεχνιτών και της άνεσης των τεχνιτών 
  • Πρόληψη τραυματισμών από την χρήση  τους (π.χ. σύνδρομο καρπιαίου σωλήνα). 
  • Για πιο εξειδικευμένες εφαρμογές, χρησιμοποιούνται ανθρωπομετρικά δεδομένα για την προσαρμογή των εργαλείων στις διαστάσεις του σώματος

Συμπέρασμα:

Η τεχνολογία εργαλείων αποτελεί τη βάση της τεχνολογικής εξέλιξης του ανθρώπου.
Από την πρώτη πέτρα μέχρι το σύγχρονο κατσαβίδι ή τα ρομποτικά εργαλεία, ο άνθρωπος συνεχίζει να δημιουργεί τρόπους για να κάνει τη ζωή του πιο εύκολη, πιο παραγωγική και πιο δημιουργική.