Грифель карандаша. Вооруженным глазом #9
Фото сделано с помощью сканирующего электронного микроскопа ZEISS SUPRAВсе мы знаем, что грифель простого карандаша сделан из графита. Однако чистый графит сам по себе не используется для производства карандашей. Обычно для этого берут графитовую пыль и смешивают с другими материалами. Это может быть глина или специальные полимерные материалы. Такой грифель пишет гораздо лучше, чем если бы он был сделан из чистого графита. Кроме того, изменяя пропорции компонентов смеси, можно регулировать твердость грифеля.
На снимке электронного микроскопа представлен след простого карандаша на алюминиевой фольге. Хорошо видно, в каком направлении двигался карандаш. По центру снимка находится тонкая графитовая «чешуйка».
Графит — это одна из форм углерода, атомы которого выстроены в слои. В каждом таком слое атомы образуют структуру из шестиугольников наподобие пчелиных сот. В пределах одного слоя каждый атом крепко «держится» за своих соседей, а вот слои связаны друг с другом значительно слабее.
Таким образом, кристаллическая решетка графита напоминает стопку бумаг: листы легко подвинуть друг относительно друга, но сами страницы порвать труднее. Углеродная «чешуйка» на изображении в некоторых местах настолько тонкая, что электронный луч проходит сквозь неё.
В 2010 году Андрей Гейм и Константин Новосёлов получили Нобелевскую премию по физике за то, что открыли новый материал — графен, который по сути представляет собой однослойный (толщиной в один атом) графит. Новоселов неоднократно демонстрировал метод получения графена при помощи простого карандаша, кусочка скотча и мобильного телефона в качестве подложки. Кто знает, может и на этом снимке есть отдельно лежащий маленький кусочек графена?
Благодарим за предоставленный материал Дмитрия Колесникова (ГАИШ МГУ, кафедра астрофизики и звездной астрономии, отдел релятивистской астрофизики) и Саркиса Дагесяна (физический факультет МГУ, кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники, лаборатория криоэлектроники).
Владислав Важник
Что такое грифель | из чего сделан грифель
Наш компания рада предложить вашему вниманию такое изделие как грифель для карандашей. Мы все знаем его хорошо, но по сути, что такое грифель знают не все. На данной страннице мы хотим не только предложить приобрести данное изделие от нашей компании, но и рассказать, из чего сделан грифель. Мы будем рады, если наша информация будет интересна и полезна нашим посетителем. Итак, начинаем.
Из чего сделан грифель?
Грифель — это особая смесь графита и глины. Графит является одной и разновидностей углерода. Смесь для образования графита готовиться как паста, которую потом вдавливают тонкие трубочки, и он там высыхает. Если же есть необходимость сделать непосредственно сам карандаш, то из кусочков дерева вырезают два деревянных желобка и в один из них вставляется данный грифель и накрывается вторым кусочком, после этого срез склеивается. В итоге, всю длину желобков разрезают на необходимые размеры будущих карандашей.
Что такое грифель?
Это одна из наиболее важных составляющих карандаша, от его качества в основном и зависит работоспособность данного изделия. Качество же самого грифеля напрямую относится к материалам, которые были использованы для его изготовления. Как было сказано выше, он состоит из глины и грифеля, пропорций данных материалов отвечают за степень твердости и интенсивность цвета (чернота).
Сегодня простые карандаши разделяются на:
- Твердые,
- Мягкие,
- Твердо-мягкие
Все твердые карандаши обозначаются буквой «Н» (Hard), мягкие буквой «В» (Blac), ну и твердо-мягкие соответственно «НВ». Карандаши российского производства обозначаются «Т», «М» и «ТМ». Цифры перед данными буквами говорят о степень мягкости или твердости изделия. К примеру, карандаш 4В в 2 раза мягче карандаша 2В.
Мы надеемся наша статья на тему «что такое грифель?» и «из чего сделан?» была вам интересна, если же вы хотите приобрести грифель по разумной цене, то обращайтесь к нам.
Мы знаем все о данном канцелярском изделии.
КАК ПОЯВИЛИСЬ ЦВЕТНЫЕ КАРАНДАШИ? / Статьи / ДЕТСКИЙВОПРОС.РФ
— ТВОРЧЕСТВО И РАЗВИТИЕ , ЛЮДИ И ИСТОРИИ
КАК ПОЯВИЛИСЬ ЦВЕТНЫЕ КАРАНДАШИ?
Автор: Наталья Устинова, фото: pixabay.com
Рисование ― приятное и полезное занятие для любого возраста. И один из самых любых художественных материалов любого ребёнка ― карандаши. Но мало кто из нас знает, как делают карандаши, какую древесину используют в этих целях. Примечательно, что создание этих канцелярских изделий выполняется на каждой фабрике по-своему. Редакция ДЕТСКИЙВОПРОС.РФ провела своё расследование и расскажет историю возникновения карандаша и технологию его изготовления.
История карандаша началась приблизительно 300 лет назад, когда вместо свинца стали использовать новый минерал ― графит.
Но он очень мягкий, и поэтому в графитную массу стали добавлять глину. От этого графитный стерженёк становился твёрже и прочнее. Чем больше глины, тем твёрже карандаш. Поэтому и бывают карандаши разных видов: твёрдый, средний и мягкий.
Но графит ещё и сильно пачкается, поэтому у него появилась «одежда». Она стала деревянной. Оказывается, не каждое дерево подойдёт для изготовления корпуса карандаша. Нужно дерево, которое легко строгать и резать, но оно при этом не должно лохматиться. Идеальным оказался для этой цели сибирский кедр.
В графитную массу подмешивают ещё жир и клей. Это для того, чтобы графит легче скользил по бумаге и оставлял насыщенный след. Так, около двухсот лет назад карандаш стал похож на тот, что мы привыкли видеть.
Как делали карандаши
Изготавливали карандаши тогда вручную. Разбавленную водой смесь графита, глины, жира, сажи и клея заливали в отверстие в деревянной палочке и специальным образом выпаривали. Один карандаш изготавливали около пяти дней, и стоил он очень дорого.
В России производство карандаша организовал Михаил Ломоносов в Архангельской губернии.
Карандаш постоянно совершенствовался. Круглый карандаш скатывается со стола, поэтому придумали делать его шестигранным. Затем для удобства в верхнюю часть карандаша поместили стирательную резинку. Появились цветные карандаши, в которых вместо графита в грифелях используется мел со специальным клеем (каолин) и красящим веществом.
Люди продолжали искать материал для замены древесины. Так появились карандаши в пластмассовой оправе. Был изобретён механический карандаш в металлическом корпусе. Сейчас выпускаются ещё и восковые карандаши.
Карандаш от начала создания и до готовой продукции проходит через 83 технологические операции, при его изготовлении используется 107 видов сырья и материалов, а цикл производства составляет 11 дней.
Из какого дерева делают карандаши в наше время?
В большинстве случаев ― из ольхи и липы, которых на территории России огромное количество.
Ольха является не самым прочным материалом, зато у неё равномерное строение, что упрощает процесс обработки и сохраняет естественный природный цвет. Что касается липы, то она отвечает всем эксплуатационным требованиям, а потому используется при производстве и дешёвых, и дорогих карандашей. За счёт хорошей вязкости материал прочно удерживает грифель. Уникальный для создания карандашей материал ― кедр, который широко применяется на заводах в России. Примечательно, что используется не здоровая древесина, а экземпляры, которые уже не дают орехов.
Стержень: какая основа
Производство карандашей ведётся с применением специального стержня. Графитный грифель состоит из трёх компонентов ― графита, сажи и ила, к которым часто добавляются органические связующие. Причём графит, в том числе и цветной, является постоянным компонентом, так как именно грифель оставляет на бумаге след. Стержни создаются из тщательно подготовленной массы, которая имеет определённую температуру и влажность.
Вымешанное тесто специальным прессом формуется, затем пропускается через оборудование с дырочками, что делает массу похожей на лапшу. Эта лапша формируется в цилиндры, из которых выдавливаются стержни. Остается только их прокалить в специальных тиглях. Затем стержни подвергаются обжигу, а после него выполняется жировка: образовавшиеся поры под давлением и при определённой температуре заполняются жиром, стеарином или воском.
Как делают цветные карандаши?
Здесь принципиальное отличие имеет, опять же, стержень, который производится из пигментов, наполнителей, жирующих компонентов и связующего вещества. Процесс производства стержня следующий:
— изготовленные стержни укладываются в специальные желобки на дощечке и накрываются второй дощечкой;
— обе дощечки склеиваются клеем ПВА, при этом стержень не должен приклеиться;
— торцы склеенных дощечек выравниваются;
— выполняется препарирование, то есть добавление жира в уже имеющуюся смесь.
Примечательно, что производство карандашей ведётся с учётом потребительских свойств изделий.
Так, дешёвые карандаши создаются из древесины не самого высокого качества, точно такая же ― не самая качественная ― и оболочка. А вот карандаши, которые используются в художественных целях, делают из качественной древесины, которая имеет двойную проклейку. В зависимости от того, из чего сделан карандаш, будет выполняться и его заточка. Считается, что аккуратная стружка получается, если изделия сделаны из древесины сосны, липы или кедра. Кроме того, важно, чтобы грифель был качественно проклеен ― такой карандаш даже при падении не сломается.
Какой должна быть оболочка?
От оболочки зависит простота и красота карандаша. Так как делают карандаши из дерева, то она должна отвечать следующим требованиям: мягкости, прочности и лёгкости.
В процессе эксплуатации оболочка должна
— не ломаться или крошиться, как и весь корпус;
— не расслаиваться под воздействием природных факторов;
— иметь красивый срез ― гладкий и блестящий;
— быть стойкой к влаге.
Какое оборудование используется?
Производство карандашей ведётся с использованием разнопланового оборудования. Например, очистка глины, из которой впоследствии будет создаваться графитный стержень, требует наличия специальных мельниц и дробилок. Обработка перемешанного теста ведётся на винтовом прессе, где из теста вальцами с тремя разными зазорами формируется сам стержень. Для этих же целей применяется фильера с отверстиями. Сушка деревянных заготовок выполняется в сушильных шкафах, где изделия подвергаются вращению в течение 16 часов. При хорошей просушке древесина обретает уровень влажности максимум в 0,5 %. Что касается цветных карандашей, то они тепловой обработке не подвергаются ввиду наличия в них наполнителей, красителей и жирующих компонентов. На специальном станке выполняется торцовка карандашей в длину.
Как делают карандаши
В производственном процессе важную роль играет просушка. Она выполняется в специальных колодцах с помощью станков, причём дощечки укладываются так, чтобы просушка была максимально эффективной.
В этих колодцах сушка выполняется примерно 72 часа, затем дощечки сортируются: все треснувшие или некрасивые изделия отбраковываются. Отобранные заготовки облагораживаются парафином, калибруются, то есть на них вырезаются специальные канавки, где будут расположены стержни.
Что дальше происходит с карандашами на производстве
Теперь используется фрезерно-пропускная линия, на которой выполняется разделение блоков на карандаши. В зависимости от того, какой формы ножи используются на данном этапе, карандаши получаются или круглой, или гранёной, или овальной формы. Важную роль играет крепление грифеля в деревянном корпусе: это должно делаться прочно и надёжно, что снижает риск выпадения элементов грифеля. Упругий клей, который используется для связки, делает грифель прочнее.
Современные простые и цветные карандаши представлены в огромном разнообразии дизайнов и цветов. Так как делают карандаши в заводских условиях, здесь уделяют пристальное внимание каждому этапу производства.
Окраска ― один из важных этапов, так как она должна отвечать целому ряду требований. Для отделки поверхности используется метод экструзии, а торец отделывается окунанием. В первом случае карандаш проходит через грунтовочный аппарат, где в конце конвейера он переворачивается для нанесения следующего слоя. Таким образом, получается равномерное покрытие.
В России есть две крупные фабрики по производству карандашей. Карандашная фабрика им. Красина в г. Москве ― первое государственное предприятие в России по выпуску карандашей в древесной оболочке. Фабрика основана в 1926 году. Вот уже более 72 лет она является крупнейшим производителем канцелярских товаров.
Сибирская карандашная фабрика в г. Томске. В 1912 году царское правительство организовало в Томске фабрику, которая пилила кедровую дощечку для производства всех выпускаемых в России карандашей. В 2003 году фабрика значительно увеличила ассортимент выпускаемой продукции и вывела на рынок новые марки известных своим качеством карандашей «Сибирский кедр» и «Русский карандаш» с хорошими потребительскими характеристиками.
Карандаши новых марок заняли достойное место среди недорогих карандашей отечественного производства, изготовленных из российских экологически чистых материалов.
В 2004 году карандашная фабрика была продана чешской компании KOH-I-NOOR. На фабрику поступили инвестиции, и появились новые возможности для распространения продукции не только на внутреннем, но и на мировом рынке канцелярских товаров.
Кто и из чего делают карандаши. Как делают карандаши? Производство карандашей
Об истории шариковой ручки фиксики вам уже рассказали в мультфильме.
А теперь поговорим о другом предмете, которым мы пользуемся так же часто — о карандаше. Узнаем,
чем рисовали в старину, и как материал для наших карандашей помогли найти… овцы. Заглянем на карандашную фабрику, разберемся, как палочка-стержень попадает внутрь деревянного корпуса, почему карандаши называются мягкими и твердыми — и многое другое.
Когда-то, давным-давно, таких карандашей, как сейчас, не было.
До 16 века художники рисовали «серебряным карандашом». Тоненькую серебряную проволочку припаивали к ручке или вкладывали в специальный футляр — кожаную трубочку. Когда проволочка стиралась, кожу на конце трубочки обрезали, и «серебряный карандаш» становился короче. Правда, стереть написанное таким карандашом было нельзя — и художнику, сделавшему неверный штрих, приходилось перерисовывать все заново. Да и через некоторое время серебристые линии или буквы становились коричневыми.
Существовал и свинцовый карандаш — тонкая палочка из свинца. Но свинцовая палочка оставляет на бумаге серый, не слишком четкий след. Кроме того, свинец — вредное для здоровья вещество. В те времена, правда, об этом мало кто знал, и школьники нередко писали свинцовыми карандашами.
А у тех карандашей, которыми пользуемся мы с вами, стержень сделан из графита. Это особая разновидность каменного угля. Впервые графит обнаружили… пастухи из английского графства Камберленд. Они заметили, что когда белые овцы трутся боками о камни местных скал, их шерсть становится черной.
Узнав о «пачкающих скалах», англичане сперва решили, что камберлендские скалы тоже содержат свинец. И попробовали использовать его для производства карандашей. Мастера вручную вытачивали из этого «свинца» стержни, которые потом оборачивали тесьмой. Работа была непростой — один мастер за день мог сделать всего два-три карандаша. Англичане очень дорожили «камберлендским свинцом», вывозить его с Британских островов было запрещено под страхом смертной казни. Но уж очень хорошими получались карандаши — вскоре о них узнала вся Европа, и материал для стержней стали тайно вывозить из Англии.
В немецком городе Нюрнберге в 1761 году открылась фабрика, где «свинцовые» стержни начали заключать в деревянную оболочку — и карандаш приобрел почти точно такой же вид, в каком мы его знаем сейчас. Однако лишь в конце восемнадцатого века ученые-химики разобрались, что в этих стержнях нет никакого свинца, а сделаны они из особого минерала. Тут-то ему и дали название «графит» — от греческого слова grafo — пишу.
Но стержни из чистого графита, хотя и давали красивую четкую линию, были все же слишком мягкими. В 1790 году венский мастер Йозеф Хардмут смешал пыль графита с глиной и водой и обжёг эту смесь в печи. Потом он основал предприятие по выпуску карандашей Koh-i-Noor — карандаши этой фирмы есть у многих из вас дома и сейчас. И примерно в то же во время во Франции свой способ производства карандашных стержней нашел ученый-изобретатель Николя-Жак Конте. Он был еще и художником, поэтому прекрасно знал, каким должен быть хороший карандаш. Конте придумал изготавливать для стержней смесь из графита, глины, крахмала, сажи и воды. Добавляя то больше, то меньше глины, ученый выяснил, что можно делать стержни более твердыми, чтобы чертить тонкие и светлые линии, или более мягкими — тогда линии получались темнее и жирнее. Чем больше добавлено глины, тем тверже стержень.
Возьмите набор простых карандашей — на каждом из них обозначено, какой он твердости. На твердых карандашах стоит маркировка — русская буква Т («твердый») или латинская «Н» (“hard” — английское слово, которое тоже значит «твердый»).
А на мягких — русская М (мягкий) или латинская B (“black” — «черный» — как мы помним, более мягкий стержень дает более темную, черную линию). К самым твердым и мягким стержням добавляется цифра — 2M, 3Т. Есть и карандаши средней твердости — на них пишут ТМ (или HB) — «твердо-мягкий».
Ну хорошо, а как же графитовый стерженек попадает внутрь деревянного корпуса? Попробуем заглянуть на карандашную фабрику! Мы увидим, что глина, графит и дерево не сразу превращаются в карандаш. Их путешествие по фабрике из машины в машину — целая цепь превращений.
Сначала надо глину и графит мелко-мелко размолоть. Потом смешать с клеем, чтобы он связывал вместе частички графита, не давал им рассыпаться. И снова растереть в порошок, из которого получатся графитные палочки. Но в порошке между частичками графита и глины остаются соринки или пузырьки воздуха. Если от них не избавиться, палочка выйдет ломкая — карандаш придётся то и дело чинить. Чтобы выгнать пузырьки воздуха, порошок сильно сдавливают специальным прессом.
Получаются круглые толстые столбики — болванки. Эти болванки продавливают сквозь сито с очень маленькими дырочками. Соринки остаются на сите, а крошечные частички графита и глины проходят сквозь дырочки — получается тонкая чёрная вермишель. Из нее опять делают болванки — но уже чистые, без всякого сора, без пузырьков воздуха. Эти-то болванки и превращают в стержни для карандашей.
Чтобы сделать из толстенькой болванки тонкую палочку-стержень, надо ее продавить сквозь малюсенькую дырочку.
Болванка протискивается сквозь нее, худеет и вытягивается в тонкую, длинную нить. Нить режут на кусочки. Но кусочки эти мягкие, они ещё для карандаша не годятся. Их надо высушить и обжечь в печи, чтобы они стали твёрдыми. А потом пропитать жиром, чтобы они писали чётко, а не бледно.
Наконец получилась та самая графитная палочка, которая сидит внутри карандаша. Теперь нам нужно, чтобы она оказалась в деревянном корпусе.
Корпус для карандаша можно делать из разных пород дерева (а сейчас их нередко делают и из пластмассы) — хотя самые хорошие карандаши получаются из сибирского кедра. Станок режет деревянную заготовку на одинаковые дощечки. Чтобы будущий карандаш не ломался, и его легче было чинить, дощечки пропитываются парафином. Делается это в специальных аппаратах — автоклавах. На пару из дощечек удаляются все смолы, а древесина под действием пара меняет свою окраску на розовато-коричневатую. Затем дощечки тщательно просушиваются.
После этого в каждой дощечке еще один станок проводит шесть дорожек — для шести графитных палочек. Графитные палочки ложатся на дощечку в приготовленные для них дорожки. А сверху их закрывают другой такой же дощечкой — как крышкой. И обе дощечки склеивают. Если очень внимательно рассмотреть готовый карандаш, можно найти место склейки двух половинок.
Посмотри, как из кедровой дощечки получается шесть карандашей:
1 — в обеих дощечках сделаны канавки; 2 — в канавки вложены графитные палочки, и дощечки склеены; 3 — дощечка прошла через станок; видно, что она скоро превратится в шесть карандашей; 4 — а здесь уже вместо дощечек появились карандаши.
Получается сразу шесть сросшихся карандашей. Еще одна машина разрезает дощечку на шесть шестиугольных палочек. Внутри каждой палочки сидит графитный стерженёк. Это уже готовый карандаш, только пока не очень красивый — некрашеный, шероховатый. Чтобы похорошеть, он должен ещё пойти в машины, которые сделают его гладким и покроют блестящим цветным лаком или краской — обязательно в несколько слоев.
А потом карандаш попадёт в последнюю машину, где на него нанесут клеймо — название, рисунок, обозначение твердости. Вот теперь карандаш совсем готов — родился, получил имя и может отправляться с фабрики в магазин, а из магазина — к вам домой.
Так делаются простые карандаши. А как получаются цветные? В них вместо графита в грифелях используется мел со специальным клеем (каолин) и красящим веществом. Кстати, смесь для стержней цветных карандашей проходит обжиг в печи один раз, а вот графитовые стержни для простых карандашей обжигаются дважды.
Вот сколько работы нужно, чтобы сделать обычный карандаш! Так что берегите свои карандаши, не торопитесь их выбрасывать, даже когда они становятся совсем коротенькими.
Карандашами мы пользуемся начиная с детского сада. Но мало кто из нас знает, как делают карандаши, какую древесину используют в этих целях. Примечательно, что создание этих канцелярских изделий выполняется на каждой фабрике по-своему. Но при этом есть и общие моменты, которые являются основополагающими для производственного процесса.
Какое дерево?
Классический деревянный карандаш имеет важный компонент — древесину, от качества которой зависит эксплуатация этого аксессуара. Понятно, что не каждое дерево годится для этих целей. В прошлом в промышленности использовалась древесина вирдижнского или красного кедра, который относится к роду можжевельников. Длинные волокна, отсутствие сучков, легкость в обработке — вот что привлекало внимание в этом материале. Но ввиду дороговизны европейские и американские бренды, производящие карандаши, стали использовать древесину калифорнийского кедра. Причем на ее основе создаются высококачественные изделия, которые используются в графических и художественных целях.
В большинстве случаев карандаши изготавливаются из ольхи, липы, сосны, калифорнийского и сибирского кедра, а также такого редкого дерева, как джелутонг. Из какого дерева делают карандаши в нашей стране? В большинстве случаев из ольхи и липы, которых на территории России огромное количество.
Ольха не является самым прочным материалом, зато у нее равномерное строение, что делает проще процесс обработки и сохраняет естественный природный цвет. Что касается липы, то она отвечает всем эксплуатационным требованиям, а потому используется при производстве и дешевых, и дорогих карандашей. За счет хорошей вязкости материал прочно удерживает грифель.
Уникальный для создания карандашей материал — кедр, который широко применяется на заводах в России. Примечательно, что используется не здоровая древесина, а экземпляры, которые уже не дают орех.
Стержень: какая основа?
Производство карандашей ведется с применением специального стержня. Графитный грифель состоит из трех компонентов — графита, сажи и ила, к которым часто добавляются органические связующие. Причем графит является постоянным компонентом, в том числе и цветным, так как именно грифель оставляет на бумаге след.
Стержни создаются из тщательно подготовленной массы, которая имеет определенную температуру и влажность. Важно, чтобы смесь не пересыхала, так как это скажется на износе оборудования. Вымешанное тесто специальным прессом формуется, затем пропускается через оборудование с дырочками, что делает массу похожей на лапшу. Эта лапша формируется в цилиндры, из которых выдавливаются стержни. Остается их только прокалить в специальных тиглях. Затем стержни подвергаются обжигу, а после него выполняется жировка: образовавшиеся поры под давлением и при конкретной температуре заполняются жиром, стеарином или воском.
Как делают цветные карандаши? Здесь принципиальное отличие имеет, опять же, стержень, который производится из пигментов, наполнителей, жирующих компонентов и связующего вещества. Здесь процесс производства стержня следующий:
- изготовленные стержни укладываются в специальные желобки на дощечке и накрываются второй дощечкой;
- обе дощечки склеиваются клеем ПВА, при этом стержень не должен приклеиться;
- торцы склеенных дощечек выравниваются;
- выполняется препарирование, то есть добавление жира в уже имеющуюся смесь.
Примечательно, что производство карандашей ведется с учетом потребительских свойств изделий. Так, дешевые создаются из древесины не самого высокого качества, точно такая же — не самая качественная — и оболочка. А вот карандаши, которые используются в художественных целях, делают из качественной древесины, которая имеет двойную проклейку.
Этап подготовки древесины
Производство карандашей ведется из хорошо отобранной древесины, которая обрабатывается для получения брусков. Обязательно выполняется торцевание брусков по длине карандаша, причем нужно учитывать припуски, так как произойдет усушка материала. На специальном многопильном станке выполняется распил брусков на дощечки, которые подвергаются пропитке парафином в специальных автоклавах. Эта процедура способствует улучшению механических свойств будущего изделия.
В зависимости от того, из чего сделан карандаш, будет выполняться и его заточка. Считается, что аккуратная стружка получается, если изделия сделаны из древесины сосны, липы или кедра. Кроме того, важно, чтобы грифель был качественно проклеен -такой карандаш даже при падении не сломается.
Какая оболочка?
От оболочки зависит простота и красота карандаша. Так как делают карандаши из дерева, то она должна отвечать следующим требованиям:
- Мягкости, прочности и легкости: в процессе эксплуатации оболочка не должна ломаться или крошиться, как и весь корпус.
- Не расслаиваться под воздействием природных факторов.
- Иметь красивый срез — гладкий и блестящий, при этом сама стружка не должна ломаться.
- Древесина должна быть стойкой к влаге.
Какое оборудование?
Производство карандашей ведется с использованием разнопланового оборудования. Например, очистка глины, из которой впоследствии будет создаваться графитный стержень, требует наличия специальных мельниц и дробилок. Обработка перемешанного теста ведется на винтовом прессе, где из теста вальцами с тремя разными зазорами формируется сам стержень. Для этих же целей применяется фильера с отверстиями. Сушка деревянных заготовок выполняется в где изделия подвергаются вращению в течение 16 часов. При хорошей просушке древесина обретает уровень влажности максимум в 0,5%. Что касается цветных карандашей, то они тепловой обработке не подвергаются ввиду наличия в них наполнителей, красителей и жирующих компонентов. На специальном станке выполняется торцовка карандашей в длину.
Просушка
Как делают карандаши? В производственном процессе важную роль играет просушка. Она выполняется в специальных колодцах с помощью станков, причем дощечки укладываются так, чтобы просушка была максимально эффективной. В этих колодцах сушка выполняется примерно 72 часа, затем дощечки сортируются: все треснувшие или некрасивые изделия отбраковываются. Отобранные заготовки облагораживаются парафином, калибруются, то есть на них вырезаются специальные канавки, где будут расположены стержни.
Как изготавливают карандаши на производстве дальше? Теперь используется фрезерно-пропускная линия, на которой выполняется разделение блоков на карандаши. В зависимости от того, какой формы ножи используются на данном этапе, карандаши получаются или круглой, или граненой, или овальной формы. Важную роль играет крепление грифеля в деревянном корпусе: это должно делаться прочно и надежно, что снижает риск выпадения элементов грифеля. Упругий клей, который используется для связки, делает грифель прочнее.
Особенности покрытия
Современные простые и цветные карандаши представлены в огромном разнообразии дизайнов и цветов. Так как делают карандаши в заводских условиях, здесь уделяют пристальное внимание каждому этапу производства. Окраска — один из важных этапов, так как она должна отвечать целому ряду требований. Для отделки поверхности используется метод экструзии, а торец отделывается окунанием. В первом случае карандаш проходит через грунтовочный аппарат, где в конце конвейера он переворачивается для нанесения следующего слоя. Таким образом получается равномерное покрытие.
Качество окраски: от чего зависит?
Качество окраски зависит от того, насколько отвечают установленным требованиям сами лакокрасочные материалы, правильно ли налажена грунтовочная машина, соблюдены ли сроки сушки карандашей на ленте. Любая карандашная фабрика использует быстросохнущие составы, которые образуют на поверхности твердую, прочную и эластичную пленку, хорошо сцепляющуюся с поверхностью древесины.
Окраска выполняется специальными грунтовочными красками, которые обладают определенной вязкостью и содержат в себе пигменты. Если пигментная часть будет большой, это снизит блеск пленки и потребует дальнейшее нанесение на поверхность нитролака. Даже простые карандаши подвергаются лакированию с использованием нитроцеллюлозного глянцевого лака.
Если карандаш темных оттенков, то он окрашивается как минимум в 5 слоев и в 4 слоя лака. Для достижения светлых оттенков используется сочетание 7 слоев краски с 4 слоями лака. При этом для равномерного и аккуратного покрытия важно, чтобы поверхность имела максимум 18 слоев. Окрашивание торцевых частей карандашей выполняется в окунальной машине, в которую опускается рама с расположенными на ней карандашами.
Оправа карандаша
В зависимости от того, как делают карандаши и из каких материалов, может варьироваться и их оправа. В традиционном варианте грифель имеет деревянную оправу, однако современный рынок предлагает широкий выбор изделий в пластиковом, лакированном и даже бумажном корпусе. С одной стороны, это прибавляет им красоты и необычности, с другой, при падении от таких карандашей мало что останется.
Уже после покраски карандаши подвергаются финишной отделке. Для этого используются различные штампы и фольга разных цветов. Называется данный процесс обработки термостатированием.
Какая твердость?
Все цветные и простые карандаши отличаются твердостью грифеля, что находит отражение в их маркировке. Выбирать их нужно так: чем более плотная и твердая бумага, тем более твердым должен быть графитный стержень. Но слишком твердый графит может повредить бумагу. В России можно купить карандаши следующей маркировки:
- М — мягкий.
- Т — твердый.
- ТМ — твердо-мягкий.
О маркировке следует знать при выборе карандашей для создания чертежей или рисования в соответствующей технике.
Особенности цветных карандашей
Из чего делают карандаши простые, мы уже разобрались. Теперь нужно понять, когда и как появились Известно, что первые изделия с цветным грифелем появились еще в 1820 году, правда, кто их изобрел, так и осталось загадкой. В основе цветного грифеля лежит сочетание соединяющего вещества, цветных пигментов и наполнителя. В качестве соединяющего вещества выступает клей каолин, за счет которого формируется и форам грифеля. В качестве цветных пигментов используются хорошо измельченные цветные материалы высокого качества, причем пигмент может быть органической или неорганической основы. Сами цветовые пигменты создаются на основе материалов, которые обладают стойкостью к выгоранию под влиянием солнечных лучей и экологической безопасностью. На сегодняшний день карандаши выпускаются в 36 цветовых оттенках соответственно международной шкале оттенков Pantone. Что касается наполнителей, то в этом качестве используются каолин и мел, которые подвергаются тщательному измельчению.
История изобретения графитовых карандашей уходит своими корнями в далекий шестнадцатый век, когда английские пастухи нашли в земле неподалеку от своей деревни странную черную массу, которая очень напоминала уголь, но почему-то совсем не хотела гореть. Вскоре новому материалу все же нашли применение — из него стали делать тонкие палочки, которые можно было использовать для рисования, так как они оставляли хорошие четкие следы на холсте или бумаге. Однако эти палочки не получили широкого распространения, потому что были весьма непрактичны: они часто ломались и пачкали пальцы. Все изменилось лишь тогда, когда в 1863 году в Германии был сделан первый в мире деревянный карандаш, форма которого почти не изменилась за прошедшие столетия и сохранилась до наших дней.
Как делают карандаши
Производственный процесс на современной карандашной фабрике состоит из нескольких десятков отдельных технологических операций. Для изготовления одного карандаша используются около ста видов различных расходных материалов, а времени на это уходит не менее десяти дней.
Из чего сделан карандаш
Основными материалами для производства карандашей являются графит, глина, цветные пигменты и полимеры. Все они используются для изготовления «сердца» карандаша — его пишущего стержня.
Вторая, не менее важная составляющая каждого карандаша — это деревянная оболочка, надежно защищающая стержень от механических повреждений, а наши руки — от графитовой пыли. Далеко не каждая древесина подходит для такого ответственного дела. Карандаши изготавливают только лишь из ольхи, липы, сосны и кедра.
Как сделан карандаш: производство карандаша
Производство любого карандаша начинается на лесопилке, где бревна очищают от коры и делают из них брус. Далее брус нарезают короткими кусками, каждый из которых затем распиливают на дощечки заданной толщины.
Дощечки сортируют, отбраковывают нестандартные, собирают в пачки подходящие и загружают их в автоклав. Там дощечки окончательно высушивают, а затем пропитывают парафином.
Подготовленные таким образом дощечки поступают в следующий цех, где их пропускают через сложный станок, который одновременно шлифует их поверхность и делает на ней с одной стороны параллельные тонкие и длинные канавки. В эти углубления впоследствии будут укладываться стержни будущих карандашей.
Тем временем в другом цеху уже изготавливаются пишущие стержни. Делают их из смеси графита и глины, которые измельчают в тончайший порошок. Затем порошок смешивают с водой и формуют стержни, выдавливая полученное «тесто» через тонкие отверстия, проделанные в специальном штампе, примерно так же, как делают спагетти. Потом полуфабрикаты стержней сушат, после чего их запекают при температуре около одной тысячи градусов в специальной электрической печи.
После отжига стержни пропитывают жиром. Делается это для того, чтобы потом стержнями можно было писать.
Готовые стержни отправляют в сборочный цех, где автомат будет укладывать их в уже вырезанные в дощечке канавки, а потом сверху будут помещать вторую смазанную клеем дощечку таким образом, чтобы края канавок в верхней и нижней частях точно совпадали. Получившиеся карандашные «бутерброды» складывают в стопки и стягивают их струбцинами для того, чтобы клей хорошо «схватился» и обе половинки намертво приклеились друг к другу.
Стопки несколько часов сушат при температуре 40 градусов, затем струбцины снимают и дощечки отвозят к станку, который их уже разделит на отдельные карандаши. Там же карандашам придадут привычную для нас круглую или шестигранную форму и аккуратно обрежут торцы.
Готовые «голые» карандаши после этого отправляются на покраску. Чтобы новые карандаши были гладенькими и блестящими, их красят не один раз, а три и даже иногда четыре, а потом еще несколько раз покрывают лаком. Там же в покрасочном цехе на карандаши наносят маркировку и логотип фирмы.
Яркие, блестящие, пахнущие свежей краской карандаши перевозят в фасовочный цех, где их раскладывают по картонным коробочкам, которые затем упаковывают в большие ящики и отправляют в магазины.
Из чего делается стержень карандаша. Как делают карандаши
Каждый из нас с ранних лет, занимаясь творчеством, или же на школьных уроках сталкивался с таким предметом как карандаш. Чаще всего люди относятся к нему как к чему-то обычному, как к простой и полезной вещи. Но мало кто задумывался, насколько сложен технологический процесс его производства.
Между прочем, при производстве карандаш проходит через 83 технологические операции, при его изготовлении используется 107 видов сырья и материалов, а цикл производства составляет 11 дней. Если на все это еще посмотреть со стороны целой линейки продукции, то рисуется сложное налаженное производство с тщательным планированием и контролем.
Для того чтобы увидеть своими глазами процесс производства карандашей, мы отправляемся на Московскую фабрику имени Красина. Это старейшее карандашное производство в России. Фабрика основана в 1926 году при поддержке правительства.
Основной задачей правительства была ликвидация безграмотности в стране, а для этого необходимо было сделать канцелярские принадлежности доступными. После развала Советского Союза фабрика имени Красина осталась единственным производителем карандашей на территории СНГ с полным циклом производства. Это значит, что на фабрике производится все – от грифеля до конечной продукции – карандашей. Давайте поближе познакомимся с процессом производства карандашей.
(Всего 44 фото)
1. Для производства карандашей на фабрику поступают специально обработанные и уложенные дощечки из липы. Но перед тем как они будут задействованы, необходимо сделать пишущие стержни.
2. Перейдем в цех изготовления карандашных стержней. Пишущие стержни изготавливаются из смеси глины с графитом. Подготовка необходимой смеси начинается с таких вот технологических установок, где производится измельчение глины. Измельченная глина по конвейеру отправляется на следующий участок производства.
3. На следующем участке установлены специальные мельницы, где глина более мелко размалывается и смешивается с водой.
5. Стоит отметить, что при производстве грифелей используются только природные вещества, что позволяет считать производство экологически чистым. Установка для прессования смеси. Из получаемых полуфабрикатов получают стержни. Отходов у производства фактически нет, так как они их используют вторично.
6. На этом участке производства получают уже сами стержни, но, чтобы они попали в карандаш, над ними будет проведен еще ряд технологических операций.
7. Сама технология получения стержней – напоминает экструдирование. Тщательно подготовленную и перемешанную массу выдавливают через специальный штамп с отверстиями.
8. После этого заготовки для пишущих стержней укладывают в специальную тару.
9. И сушат в шкафу в течении 16 часов.
10. После этого стержни тщательно сортируют вручную.
11. Так выглядит рабочее место по сортировке стержней. Это очень сложная и кропотливая работа. За настольной лампой спят кошки.
12. После сортировки стержни прокаливаются в специальном шкафу. Температура отжига составляет от 800 до 1200 градусов Цельсия и напрямую влияет на конечные свойства стержня. От температуры зависит твердость карандаша, которая имеет 17 градаций – от 7Н до 8В.
13. После отжига стержни под особым давлением и температурой заполняются жиром. Это необходимо для придания им необходимых пишущих свойств: интенсивности черты, легкости скольжения, качества заточки, легкость стирания ластиком. В зависимости от требуемого значения твердости стержня могут применяться: саломас, кондитерский жир или даже пчелиный и карнаубский воск. Выходная продукция участка производства стержней.
14. После этого стержни попадают на сборку. Вот на таких станках подготавливаются дощечки для карандашей. В них выпиливаются канавки под установку пишущих стержней.
15. Режущая часть станка вытачивает канавки в дощечках.
16. Дощечки автоматически поступают в такую вот обойму.
17. После этого на другом станке стержни укладываются в заранее подготовленные дощечки.
18. После укладки половинки дощечек склеиваются клеем ПВА, и их оставляют сохнуть под прессом. Суть этой операции в том, что сам стержень не приклеивается к дощечкам. Его диаметр больше, чем диаметр канавки, и для того чтобы конструкция замкнулась – необходим пресс. Стержень же будет держаться в древесине не за счет клея, а за счет натяга деревянной оболочки (специально созданного таким образом преднапряжения в конструкции карандаша).
19. После высыхания заготовку распиливают специальными фрезами на отдельные карандаши.
20. Карандаши постепенно распиливаются за несколько циклов обработки.
21. На выходе получаются уже готовые, но не окрашенные карандаши.
22. Уже на этом этапе закладывается форма карандаша за счет типа профиля режущей фрезы.
23. Далее на специальных линиях проходит огрунтовка поверхности карандаша. При покраске карандашей применяются эмали, изготовленные на самом заводе. Эти эмали производятся из безопасных для человека компонентов.
24. Линия по покраске карандашей.
25. Я думаю, что в магазинах мы много раз видели подарочные карандаши, окрашенные красочными разводами. Оказывается, чтобы их так окрасить, применяется целая специально разработанная технология. Вот небольшой фрагмент процесса их покраски.
26. При посещении покрасочного цеха мне довелось увидеть партию карандашей для поставки правительству РФ нового образца. Кончик карандаша символизирует наш государственный флаг. Карандаши сохнут в специальных технологических рамках. Регулярность рядов выглядит очень необычно и притягивает.
27. После покраски карандаши укладывают в партии для отправки на следующие участки фабрики.
28. Смотреть на тысячи карандашей, покрашенных по фирменной технологии завода, доставляет огромное удовольствие. Это очень необычное зрелище.
30. Технологическая линия отделки поверхности.
33. При необходимости перед фасовкой карандаши затачивают на специальном станке. На фотографии отображена промежуточная стадия заточки. Меня поразила скорость работы станка. Карандаши падали в поддон непрерывным потоком. Сразу вспомнились все личные неудачные попытки точить карандаши. От этих воспоминаний этот станок начал внушать еще больше уважения.38. На фабрике есть своя оснащенная лаборатория, в которой испытывается продукция в течении всего производственного цикла и отрабатываются новые технологии производства. На снимке – прибор Амслера для определения сопротивления на излом пишущих стержней.
39. Перед уходом я зашел в комнату с демонстрационными стендами продукции фабрики. Эмблема фабрики вызывает какую-то ностальгию. Ведь эти карандаши знакомы каждому из нас с детства. Фабрика выпускает несколько линий продукции. Профессиональная серия карандашей для художников, декораторов и дизайнеров.
40. Образцы карандашей поставляемых правительству РФ. Для оформление карандашей выбран рисунок под цвет стандартных малахитовых настольных приборов работников правительства РФ. Но кроме этого они имеют и другие отличия от обычных карандашей: во-первых их форма выполнена с максимальным учетом эргономики руки взрослого человека, а кроме того в них применяется особый стержень типа «люмограф» для пометок на полях и в ежедневнике, он не размазывается рукой, но хорошо стирается ластиком без повреждения бумаги.
44. Я хочу выразить огромную благодарность главному технологу производства Марине за помощь и разъяснение технологических процессов на производстве. В конце посещения фабрики, ее руководство подарило редакции Ридуса свои фирменные карандаши, в том числе и поставляемые правительству Российской Федерации.
В далеком 1912 году по указу царского правительства в Томске была создана фабрика, где пилили кедровую дощечку для карандашей, производимых на территории всей страны.
На сегодняшний день «Сибирская карандашная фабрика» – единственный на территории бывшего Советского Союза производитель карандашей и карандашной дощечки из сибирского кедра, древесина которого применяется для производства карандашей высшей ценовой категории.
Как же производят карандаши, знакомые нам с самого детства?
Производство карандашей начинается с лесной биржи, где складируется заготовленный кедр. Сейчас здесь находится больше трех тысяч кубов дерева. Областные власти очень помогли фабрике в обеспечении материалом и в этом году здесь планируют произвести около 85 миллионов карандашей.
Древесина, которую мы закупаем, поступает к нам не в результате варварской рубки, – говорит Анатолий Лунин, директор фабрики. – В подавляющем большинстве это санитарная рубка перестоявшегося кедра, который уже не дает орех. Кедр растет до 500 лет, но шишки на нем появляются где-то до 250-летнего возраста, после чего он начинает умирать, его поражают различные насекомые. Если срубить его в этот период, быстрее вырастет новый кедр.
До момента распила бревна проходят обязательную подготовку: каждое бревно нужно вымыть, чтобы приставшие куски земли или глины с камнями случайно не повредили пилы. Для этого дерево с лесной биржи помещают и выдерживают в специальном бассейне с теплой водой. Летом его здесь держат недолго, до двадцати минут, но в зимний период бревно находится в бассейне до тех пор, пока не оттает – на это может уходить до трех часов. А через 369 часов или 16,5 суток и 26 различных технологических операций из бревна получатся готовые карандаши.
На лесопилке из бревна делают вот такой брус:
Производство деревянного карандаша чрезвычайно требовательно к качеству материала, в дело идет только чистая прямая древесина. И если для столярных изделий наличие таких дефектов, как, например, сучки, не катастрофично, то карандаш из такого дерева уже не сделать. Поэтому сказать заранее, сколько карандашей получится из одного бруса, очень сложно.
Чтобы уменьшить количество отходов, на предприятии ищут разные способы увеличения глубины переработки древесины. Один из таких способов – расширение ассортимента выпускаемой продукции. Так, из дощечки, которая не годится для производства карандаша, планируют наладить выпуск деревянных пазлов-раскрасок для детей и средств от моли. Что-то идет на производство коротких карандашей, как для магазинов «IKEA», а часть, на производство вот таких деревянных шампуров:
Полученный из бревна брус распиливают на короткие отрезки, каждый из которых затем распускают на десять дощечек. Чтобы все дощечки были одинаковыми, их нужно откалибровать. Для этого их прогоняют через специальный станок. На выходе из него дощечки имеют одинаковый размер и строго перпендикулярные грани.
Затем откалиброванные дощечки помещают в автоклав. По своему внешнему виду он напоминает бочку, к которой подведено множество труб разного диаметра. При помощи этих труб в камере можно создавать вакуум, нагнетать давление и подавать внутрь всевозможные растворы.
В результате этих процессов из дощечки удаляются содержащиеся в ней смолы, и древесина импрегнируется (пропитывается) парафином. На сегодняшний день это не самый простой, но один из самых эффективных способов улучшить важные свойства материала и защитить дерево от вредного воздействия окружающей среды.
«Облагороженные» после обработки в автоклаве карандашные дощечки остается как следует просушить, а затем – отправить непосредственно на карандашное производство. На этом процесс изготовления дощечки можно считать завершенным. Так выглядят дощечки после обработки в автоклаве
Основной принцип и технология производства с тех пор как в Томске начали делать карандаши, не меняется, – говорит Анатолий Лунин. – Все процессы на нашей фабрике хорошо отлажены. Модернизация оборудования выражается в замене некоторых узлов, или переходе на более экономичные моторы, использование новых фрез. Приходят какие-то новые материалы, мы что-то меняем в приемке и оценке, но сама технология остается неизменной.
Готовая дощечка поступает в цех белого карандаша, где для начала в ней на станке нарезают канавки, куда затем будут уложены стержни (слово «белый» в данном случае означает то, что карандаш на данном этапе еще не окрашен). Дощечки подаются с одной стороны станка, по дороге их поверхность шлифуется для склейки, особой фрезой в ней выпиливаются углубления. На ближнем краю станка дощечки автоматически укладываются в стопку. Толщина отшлифованной дощечки с нарезанными канавками составляет 5 мм, что равно половине толщины будущего карандаша.
На следующем этапе дощечки склеивают попарно между собой, чтобы получился один карандашный блок.
Станок плавно подает первую дощечку и укладывает стержни в ее канавки. Вслед за этим из другого устройства «выезжает» вторая дощечка, уже смазанная водорастворимым клеем, и аккуратно ложится на первую. Получившиеся карандашные блоки зажимают в пневматическом прессе и стягивают струбцинами.
Если дощечку на фабрике изготавливают самостоятельно, то стержень, в основном, закупают в Китае. Там его начали производить по «сухой» технологии, которая не требует обжига в печи при высокой температуре.
Вследствие этого, себестоимость стержня оказалась настолько низкой, что львиная доля производителей карандаша перешла именно на такой стержень.
Чтобы грифель карандаша не ломался внутри корпуса, на фабрике применяют технологию дополнительного проклеивания стержня специальной клеевой системой. После этой операции склеенные блоки выдерживают в специальной сушильной камере несколько часов.
В камере довольно жарко. Горячий воздух нагнетается вентилятором, поддерживая температуру порядка 35-40 градусов. Древесине нужно хорошо просохнуть, чтобы в дальнейшем карандаш за один проход стал гладким и получил нужную геометрию. Карандаш с «простым» грифелем сохнет здесь не менее двух часов, а цветной – не менее четырех. Из-за того, что цветной содержит больше жировых веществ, ему требуется больше времени, чтобы просохнуть.
По прошествии этого времени блоки разбирают, укладывают в тележки с указанием всех дальнейших параметров и отправляют на следующий станок, который разделит их на отдельные карандаши.
Своей формой станок похож на тот, который делает канавки в дощечках, но у него есть и свои особенности. Заготовки помещают в загрузочный бункер.
Они проходят по транспортным узлам, торцуются, отпиливаются и на выходе получается привычный деревянный карандаш, только еще не окрашенный.
Двойная фреза, которая разделяет блоки, задает и форму будущего карандаша, причем делается это все за один проход. Именно от типа профиля режущей фрезы зависит то, каким будет карандаш – шестигранным или круглым.
Совсем недавно на фабрике освоили производство трехгранного карандаша. Оказалось, что спрос на такую форму растет. Покупателей привлекает эргономичность и естественность расположения пальцев на гранях, что, безусловно, облегчает обучение письму детей.
Рядом со станком стоит рабочий стол сортировщицы. Ее задача – перебрать сделанные карандаши, отобрать «годные» и отделить дефектные. К дефектам относятся сколы стержня на торце, шероховатости, ожоги древесины и тому подобное. Над столом висит памятка с нормами по браку. В каждый стоящий на столе лоток помещается 1440 карандашей.
Отсортированные карандаши на специальном лифте поднимаются на следующий этаж, где их будут красить.
Краску закупают в сухом виде и разводят до нужной густоты в лаборатории красок. Сама покраска происходит достаточно быстро.
Устройство непрерывно выталкивает окрашенные карандаши на конвейер. Длина и скорость движения транспортерной ленты рассчитаны таким образом, чтобы карандаш высыхал, пока движется на ней.
Доезжая до противоположного конца конвейера, карандаши попадают в один из трех приемников, откуда они отправляются обратно на следующее покрытие.
В среднем каждый карандаш покрывается тремя слоями краски и двумя слоями лака – здесь все зависит от желания заказчика. Покрасить карандаш можно тоже практически в любой цвет. Фабрика выпускает наборы из шести, двенадцати, восемнадцати и двадцати четырех цветов. Некоторые карандаши покрывают только лаком.
После покраски, карандаши отправляют в цех финишной отделки. В этом месте они приобретают тот окончательный вид, в котором дойдут до потребителя. На карандаши наносят штамп, надевают ластик и затачивают.
Способов нанесения штампов довольно много, но на «Сибирской карандашной фабрике» это делают с помощью фольги разных цветов. Такой метод называется термостатированием. Рабочая часть станка нагревается, и штамп через фольгу переносится на карандаш – так он не будет облезать и марать руки. Сам штамп может быть любым, его специально заказывают у гравировщика. В зависимости от сложности, на его изготовление уходит около пяти дней.
На часть карандашей, если это необходимо, надевают ластик.
Последняя операция – это заточка. Затачиваются карандаши на шлифовальной шкурке, надетой на барабан и движущейся с большой скоростью. Это происходит очень быстро, буквально за считанные секунды.
Каждый из нас с ранних лет, занимаясь творчеством, или же на школьных уроках сталкивался с таким предметом как карандаш. Чаще всего люди относятся к нему как к чему-то обычному, как к простой и полезной вещи. Но мало кто задумывался, насколько сложен технологический процесс его производства.
Между прочем, при производстве карандаш проходит через 83 технологические операции, при его изготовлении используется 107 видов сырья и материалов, а цикл производства составляет 11 дней. Если на все это еще посмотреть со стороны целой линейки продукции, то рисуется сложное налаженное производство с тщательным планированием и контролем.
Для того чтобы увидеть своими глазами процесс производства карандашей, мы отправляемся на Московскую фабрику имени Красина. Это старейшее карандашное производство в России. Фабрика основана в 1926 году при поддержке правительства.
Основной задачей правительства была ликвидация безграмотности в стране, а для этого необходимо было сделать канцелярские принадлежности доступными. После развала Советского Союза фабрика Красина осталась единственным производителем карандашей на территории СНГ с полным циклом производства. Это значит, что на фабрике производится все – от грифеля до конечной продукции – карандашей. Давайте поближе познакомимся с процессом производства карандашей.
Для производства карандашей на фабрику поступают специально обработанные и уложенные дощечки из липы. Но перед тем как они будут задействованы, необходимо сделать пишущие стержни.
Перейдем в цех изготовления карандашных стержней. Пишущие стержни изготавливаются из смеси глины с графитом. Подготовка необходимой смеси начинается с таких вот технологических установок, где производится измельчение глины. Измельченная глина по конвейеру отправляется на следующий участок производства.
На следующем участке установлены специальные мельницы, где глина более мелко размалывается и смешивается с водой.
Установки для приготовления смеси глины с графитом. Здесь смесь для будущих стержней избавляется от примесей и готовится к дальнейшей переработке.
Стоит отметить, что при производстве грифелей используются только природные вещества, что позволяет считать производство экологически чистым. Установка для прессования смеси. Из получаемых полуфабрикатов получают стержни. Отходов у производства фактически нет, так как они их используют вторично.
На этом участке производства получают уже сами стержни, но, чтобы они попали в карандаш, над ними будет проведен еще ряд технологических операций.
Сама технология получения стержней – напоминает экструдирование. Тщательно подготовленную и перемешанную массу выдавливают через специальный штамп с отверстиями.
После этого заготовки для пишущих стержней укладывают в специальную тару.
И сушат в шкафу в течении 16 часов.
После этого стержни тщательно сортируют вручную.
Так выглядит рабочее место по сортировке стержней. Это очень сложная и кропотливая работа. За настольной лампой спят кошки.
После сортировки стержни прокаливаются в специальном шкафу. Температура отжига составляет от 800 до 1200 градусов Цельсия и напрямую влияет на конечные свойства стержня. От температуры зависит твердость карандаша, которая имеет 17 градаций – от 7Н до 8В.
После отжига стержни под особым давлением и температурой заполняются жиром. Это необходимо для придания им необходимых пишущих свойств: интенсивности черты, легкости скольжения, качества заточки, легкость стирания ластиком. В зависимости от требуемого значения твердости стержня могут применяться: саломас, кондитерский жир или даже пчелиный и карнаубский воск.
Выходная продукция участка производства стержней.
После этого стержни попадают на сборку. Вот на таких станках подготавливаются дощечки для карандашей. В них выпиливаются канавки под установку пишущих стержней.
Режущая часть станка вытачивает канавки в дощечках.
Дощечки автоматически поступают в такую вот обойму.
После этого на другом станке стержни укладываются в заранее подготовленные дощечки.
После укладки половинки дощечек склеиваются клеем ПВА, и их оставляют сохнуть под прессом. Суть этой операции в том, что сам стержень не приклеивается к дощечкам. Его диаметр больше, чем диаметр канавки, и для того чтобы конструкция замкнулась – необходим пресс. Стержень же будет держаться в древесине не за счет клея, а за счет натяга деревянной оболочки (специально созданного таким образом преднапряжения в конструкции карандаша).
После высыхания заготовку распиливают специальными фрезами на отдельные карандаши.
Карандаши постепенно распиливаются за несколько циклов обработки.
На выходе получаются уже готовые, но не окрашенные карандаши.
Уже на этом этапе закладывается форма карандаша за счет типа профиля режущей фрезы.
Далее на специальных линиях проходит огрунтовка поверхности карандаша. При покраске карандашей применяются эмали, изготовленные на самом заводе. Эти эмали производятся из безопасных для человека компонентов.
Линия по покраске карандашей.
Я думаю, что в магазинах мы много раз видели подарочные карандаши, окрашенные красочными разводами. Оказывается, чтобы их так окрасить, применяется целая специально разработанная технология. Вот небольшой фрагмент процесса их покраски.
При посещении покрасочного цеха мне довелось увидеть партию карандашей для поставки правительству РФ нового образца. Кончик карандаша символизирует наш государственный флаг. Карандаши сохнут в специальных технологических рамках. Регулярность рядов выглядит очень необычно и притягивает.
После покраски карандаши укладывают в партии для отправки на следующие участки фабрики.
Смотреть на тысячи карандашей, покрашенных по фирменной технологии завода, доставляет огромное удовольствие. Это очень необычное зрелище.
Технологическая линия отделки поверхности.
Шкафчик для хранения штампов. Здесь хранятся штампы для всего ассортимента выпускаемой продукции.
При необходимости перед фасовкой карандаши затачивают на специальном станке. На фотографии отображена промежуточная стадия заточки.
Меня поразила скорость работы станка. Карандаши падали в поддон непрерывным потоком. Сразу вспомнились все личные неудачные попытки точить карандаши. От этих воспоминаний этот станок начал внушать еще больше уважения.
Фабрика выпускает и вот такие интересные карандаши овальной формы, применяемые при строительстве и ремонте.
Массивы складированных карандашей выглядят очень необычно и притягивающее. Такого больше нигде не увидишь.
На участке упаковки карандаши сортируются и фасуются вручную. Здесь царит особая атмосфера. Люди работают тихо и молча. Многие работники имеют непрерывный стаж работы на фабрике более 40 лет.
На фабрике есть своя оснащенная лаборатория, в которой испытывается продукция в течении всего производственного цикла и отрабатываются новые технологии производства. На снимке – прибор Амслера для определения сопротивления на излом пишущих стержней.
Перед уходом я зашел в комнату с демонстрационными стендами продукции фабрики. Эмблема фабрики вызывает какую-то ностальгию. Ведь эти карандаши знакомы каждому из нас с детства.
Фабрика выпускает несколько линий продукции. Профессиональная серия карандашей для художников, декораторов и дизайнеров.
Образцы карандашей поставляемых правительству РФ. Для оформление карандашей выбран рисунок под цвет стандартных малахитовых настольных приборов работников правительства РФ. Но кроме этого они имеют и другие отличия от обычных карандашей: во-первых их форма выполнена с максимальным учетом эргономики руки взрослого человека, а кроме того в них применяется особый стержень типа «люмограф» для пометок на полях и в ежедневнике, он не размазывается рукой, но хорошо стирается ластиком без повреждения бумаги.
Карандаши для инженерного черчения:
Оригинальная сувенирная продукция фабрики.
Посещение фабрики было очень увлекательным и познавательным. Мне было очень интересно увидеть, сколько оригинальных технологий и труда вкладывается в изготовление казалось бы такого простого предмета как карандаш.
Я хочу выразить огромную благодарность главному технологу производства Марине за помощь и разъяснение технологических процессов на производстве. В конце посещения фабрики, ее руководство подарило редакции свои фирменные карандаши, в том числе и поставляемые правительству Российской Федерации.
Небольшое видео о том, как делают карандаши.
О технологии изготовления карандашей
Карандаш (от тюрк. кара — чёрный и таш,-даш — камень), стержень из угля, свинца, графита, сухой краски (часто в оправе из дерева или металла), который служит для письма, рисования, черчения.
Первое описание карандаша было сделано Конрадом Геснером из Цюриха в 1565 г. в своем «Трактате о ископаемых». В нем было приведено детальное строение карандаша, показывающее деревянную трубку, в которую вставлен кусочек графита.
Прототипы карандаша — вставлявшиеся в металлические зажимы свинцовые и серебряные (дававшие тёмно-серый тон) штифты — употреблялись в 12-16 вв. В 14 веке художники рисовали в основном палочками, изготовленными из свинца и жести, их называли «серебряными карандашами».С 16 в. распространились графитные карандаши (штрих которых обладает малой интенсивностью и лёгким блеском) и карандаши из порошка жжёной кости, скрепленного растительным клеем (даёт сильный чёрный матовый штрих).
В 17 веке графит обычно продавали на улицах. Покупатели, в основном художники, зажимали эти графитовые палочки между кусочками дерева или веточками, обворачивали их в бумагу или обвязывали бечевкой. В Англии стержень представлял из себя палочку из мягкого графита, годного для рисования, но не для письма. В Германии графитовый порошок перемешивали с клеем и серой, получая, таким образом, стержень не самого высокого качества. В 1790 г. были изобретены деревянные карандаши французским учёным Н. Конте.Одновременно чех И. Гартмут предложил изготовлять пишущие стержни из смеси измельченного графита и глины. В принципе этот метод лежит и в основе современной технологии производства карандашей.
Современное производство: На первый взгляд карандаш кажется простым предметом, состоящим из пишущего стержня и деревянной оболочки. Но для того, чтобы изготовить один карандаш, проводится более 80 производственных операций в течение 11 дней. Кроме того, на ассортимент выпускаемой фабрикой продукции используется более 70 наименований сырья и материалов. В основном это природные пищевые вещества и продукты.
Оболочка для карандашей Древесина для изготовления оболочки карандашей должна обладать рядом специфических свойств:
Быть легкой, мягкой и прочной, не ломаться и не крошиться в процессе изготовления карандашей.
Иметь одинаковое сопротивление разрезанью волокон как вдоль, так и поперек, не должна расслаиваться.
Срез при резании острым ножом должен быть гладким, блестящим, стружка должна завиваться, не скалываться и не ломаться.
Древесина должна быть малогигроскопичной, т.е. не должна поглощать влагу. Всем этим качествам соответствует виргинский можжевельник, произрастающий в США.
Ни одна из древесных пород, произрастающих в России, в полной мере не соответствует всем этим требованиям. Наиболее близкой по своим свойствам и строению является древесина кедра и липы, но для применения в карандашном производстве ее необходимо предварительно подвергнуть специальной обработке – парафинированию (т.е. облагораживанию).
Доски распиливаются на бруски, бруски торцуются по длине на длину карандаша с припусками на механическую обработку и усушку, а затем на многопильном станке бруски распиливаются на дощечки. После этого дощечки пропитываются парафином в специальных автоклавах. Эта процедура позволяет улучшить механические и чиночные свойства будущего карандаша. На пару из дощечек удаляются все смолы, а легнин древесины при взаимодействии с паром меняет свою окраску на розовато-коричневатую. Затем дощечки тщательно просушиваются. Для просушки их складывают в специальные «колодцы» с помощью станка. Специальный способ укладки дощечек для сушки позволяет увеличить площадь дощечки, соприкасающуюся с агентом сушки — горячим паром, а следовательно, максимально тщательно высушить их. Колодцы помещаются в сушильные помещения на 72 часа. После просушки они сортируются — отбраковываются треснувшие дощечки, дощечки, распиленные не по тому волокну и пр. «Облагороженные» парафином и высушенные дощечки сортируются и калибруются – на них наносятся «желобки» (канавки) для стержней. Графитный стержень изготавливается из смеси глины с графитом. Предварительно глину очищают. Для этого в специальных дробилках ее измельчают, затем перемешивают с теплой водой в особых мельницах. Разведенную в воде глину в процессе обработки заливают жидким стеклом, которое, оседая, выносит из нее все примеси – камушки, веточки, песок и т.п. А далее по рецептуре в глину добавляется графит, причем для каждой градации своя рецептура. Смесь перемешивается со связующим веществом – апаратином, сваренным из крахмала.
Для изготовления стержней необходима стержневая масса определенной температуры и влажности. Ни в коем случае нельзя допустить пересыхания смеси, иначе она будет как камень и приведет к износу оборудования — не хватит давления пресса. Вымешанное тесто из глины и графита винтовым прессом прожимается для формовки через специальное оборудование – вальцы с тремя разными зазорами. Делается это для измельчения и перетирания массы, усреднения влажности по объему и удаления пузырьков воздуха. Толщина слоя теста сначала составляет 1мм, при повторной обработке 0.5мм, затем 0.25мм. Потом тесто пропускается через фильеру с дырочками, образуя так называемую «лапшу». «Лапша» формируется в цилиндры, а из них на прессе через алмазную волоку продавливается стержень нужного диаметра и длины. Стержни окончательно высушиваются в специальных сушильных шкафах в очень симпатичных бочонках – непрерывно вращаясь в течение 16 часов. По истечении этого процесса влажность стержня составляет примерно 0,5%. Затем стержни прокаливаются в печи в специальных тиглях. Вместо крышки тигли со стержнями засыпаются этим же «сырьем». Плотность наполнения тиглей влияет на качество стержней. Обжиг необходим для того, чтобы выжечь в стержне связующее вещество и спечь глину для образования каркаса.
Степень твердости (градация) карандаша от 6м до 7т зависит от соотношения глины, температуры и продолжительности обжига и состава жирующей ванны. В зависимости от градации стержня обжиг производится при температуре от 800 до 1200 градусов. После обжига проводится операция жировки: поры, образовавшиеся после выжига связующего, под давлением при определенной температуре заполняются жиром, воском или стеарином. На некоторых фабриках в качестве сырья используются пищевые и кондитерские жиры, связующие вещества. (например, апаратин изготавливается из крахмала). Выбор вещества для жировки зависит от градации (твердости) стержня. Для мягких карандашей используется кондитерский жир, для твердых – воск. Промежуточные значения твердости, например, ТМ достигаются жировкой стеарином. Стержни больших диаметров изготавливаются на вертикальных прессах кладки.
Стержни для цветных карандашей изготовляются из смеси пигментов, наполнителей, жирующих веществ и связующего. «Сборка» Стержни укладываются в желобки подготовленной дощечки и накрываются второй дощечкой. Дощечки склеиваются между собой клеем ПВА, но сам стержень к доске не клеится, а держится за счет натяга дощечки. Диаметр стержня немного больше диаметра желобка, поэтому очень важно правильно сжать дощечки в специальном механизме (струбцине), где и происходит склейка будущих карандашей. Для каждого типоразмера карандаша определен свой показатель давления для запрессовки, чтобы не сломать стержень. Далее обрабатываются торцы склеенных дощечек – подравниваются, удаляются остатки клея.
На фрезерно-пропускной линии блоки разделяются на карандаши. От формы ножей зависит форма будущего карандаша – круглый он получится, граненый или овальный. А «новорожденные» карандаши отправляются по конвейерному транспортеру на сортировку. Сортировщица проверяет («катает») все карандаши, выискивая и ликвидируя брак. Затем карандашам следует «одеться» — отправиться на покраску. Покраска Отделка поверхности карандашей осуществляется методом экструзии (протяжки), а отделка торца – окунанием. Экструзия – это процесс прохождения карандаша через грунтовочный аппарат. В конце конвейера карандаш переворачивается, чтобы нанесение следующего слоя краски или лака происходило с другого конца. Так достигается равномерное покрытие. Нанесение темных цветов производится 5 раз краской и 4 раза лаком, светлых – 7 раз краской и 4 раза лаком. А для отделки торца используется окунальная машина. Плавными вращательными движениями окунальщица опускает раму с карандашами в бак с краской. Маркировка карандашей осуществляется методом ударного горячего тиснения. Заточка карандашей производится автоматически. Все карандаши маркируются. Упаковка заточенных карандашей производится вручную, незаточенных – вручную и автоматически: на автоматах и полуавтоматах. На полуавтомате за одну полную смену можно упаковать 15 тысяч карандашей, на автомате – 180 тысяч. Автоматы способны укладывать в коробки как по 6, так и по 12 карандашей.
Контроль качества Входной контроль всего сырья и материалов и технологический контроль процесса производства и готовой продукции осуществляется лабораторией. Химики проверяют все досконально! Они же составляют рецептуры грунтов. Кстати, продукция одной известной фабрики проверяется даже на контакт со ртом, как детские пустышки! Во 2-й половине 19 в. появились, а в 20 в. получили большое распространение механические, или автоматические карандаши. По пишущим свойствам и технологии производства карандаши делят на графитные (чёрные), цветные, копировальные и пр., по назначению — на школьные, канцелярские, чертёжные, рисовальные, столярные, гримерные, карандаши для ретуши, маркировки и отметок на различных материалах. Особые виды карандашей — сангина и пастель. В России выпускаются графитные чертёжные карандаши нескольких степеней твёрдости; степень твёрдости обозначается буквами М (мягкий), Т (твёрдый) и МТ (средней твёрдости), а также цифрами перед буквами. Большая цифра означает большую степень твёрдости или мягкости. За рубежом вместо буквы М употребляют букву В, а вместо Т — Н. Автоматические карандаши по конструкции делят на: винтовые — с подачей пишущего стержня вращением одной из деталей; цанговые — с зажимом пишущего стержня разрезной втулкой-цангой и подачей стержня нажимом кнопки; многоцветные — с двумя, четырьмя и более стержнями, выдвигаемыми поочерёдно из магазина.
В далеком 1912 году по указу царского правительства в Томске была создана фабрика, где пилили кедровую дощечку для карандашей, производимых на территории всей страны.
На сегодняшний день «Сибирская карандашная фабрика» – единственный на территории бывшего Советского Союза производитель карандашей и карандашной дощечки из сибирского кедра, древесина которого применяется для производства карандашей высшей ценовой категории.
Как же производят карандаши, знакомые нам с самого детства?
Производство карандашей начинается с лесной биржи, где складируется заготовленный кедр. Сейчас здесь находится больше трех тысяч кубов дерева. Областные власти очень помогли фабрике в обеспечении материалом и в этом году здесь планируют произвести около 85 миллионов карандашей.
— Древесина, которую мы закупаем, поступает к нам не в результате варварской рубки, – говорит Анатолий Лунин, директор фабрики. – В подавляющем большинстве это санитарная рубка перестоявшегося кедра, который уже не дает орех. Кедр растет до 500 лет, но шишки на нем появляются где-то до 250-летнего возраста, после чего он начинает умирать, его поражают различные насекомые. Если срубить его в этот период, быстрее вырастет новый кедр.
До момента распила бревна проходят обязательную подготовку: каждое бревно нужно вымыть, чтобы приставшие куски земли или глины с камнями случайно не повредили пилы. Для этого дерево с лесной биржи помещают и выдерживают в специальном бассейне с теплой водой. Летом его здесь держат недолго, до двадцати минут, но в зимний период бревно находится в бассейне до тех пор, пока не оттает – на это может уходить до трех часов. А через 369 часов или 16,5 суток и 26 различных технологических операций из бревна получатся готовые карандаши.
На лесопилке из бревна делают вот такой брус:
Производство деревянного карандаша чрезвычайно требовательно к качеству материала, в дело идет только чистая прямая древесина. И если для столярных изделий наличие таких дефектов, как, например, сучки, не катастрофично, то карандаш из такого дерева уже не сделать. Поэтому сказать заранее, сколько карандашей получится из одного бруса, очень сложно.
Чтобы уменьшить количество отходов, на предприятии ищут разные способы увеличения глубины переработки древесины. Один из таких способов – расширение ассортимента выпускаемой продукции. Так, из дощечки, которая не годится для производства карандаша, планируют наладить выпуск деревянных пазлов-раскрасок для детей и средств от моли. Что-то идет на производство коротких карандашей, как для магазинов «IKEA», а часть, на производство вот таких деревянных шампуров:
Полученный из бревна брус распиливают на короткие отрезки, каждый из которых затем распускают на десять дощечек. Чтобы все дощечки были одинаковыми, их нужно откалибровать. Для этого их прогоняют через специальный станок. На выходе из него дощечки имеют одинаковый размер и строго перпендикулярные грани.
Затем откалиброванные дощечки помещают в автоклав. По своему внешнему виду он напоминает бочку, к которой подведено множество труб разного диаметра. При помощи этих труб в камере можно создавать вакуум, нагнетать давление и подавать внутрь всевозможные растворы.
В результате этих процессов из дощечки удаляются содержащиеся в ней смолы, и древесина импрегнируется (пропитывается) парафином. На сегодняшний день это не самый простой, но один из самых эффективных способов улучшить важные свойства материала и защитить дерево от вредного воздействия окружающей среды.
«Облагороженные» после обработки в автоклаве карандашные дощечки остается как следует просушить, а затем – отправить непосредственно на карандашное производство. На этом процесс изготовления дощечки можно считать завершенным. Так выглядят дощечки после обработки в автоклаве:
— Основной принцип и технология производства с тех пор как в Томске начали делать карандаши, не меняется, – говорит Анатолий Лунин. – Все процессы на нашей фабрике хорошо отлажены. Модернизация оборудования выражается в замене некоторых узлов, или переходе на более экономичные моторы, использование новых фрез. Приходят какие-то новые материалы, мы что-то меняем в приемке и оценке, но сама технология остается неизменной.
Готовая дощечка поступает в цех белого карандаша, где для начала в ней на станке нарезают канавки, куда затем будут уложены стержни (слово «белый» в данном случае означает то, что карандаш на данном этапе еще не окрашен). Дощечки подаются с одной стороны станка, по дороге их поверхность шлифуется для склейки, особой фрезой в ней выпиливаются углубления. На ближнем краю станка дощечки автоматически укладываются в стопку. Толщина отшлифованной дощечки с нарезанными канавками составляет 5 мм, что равно половине толщины будущего карандаша.
На следующем этапе дощечки склеивают попарно между собой, чтобы получился один карандашный блок.
Станок плавно подает первую дощечку и укладывает стержни в ее канавки. Вслед за этим из другого устройства «выезжает» вторая дощечка, уже смазанная водорастворимым клеем, и аккуратно ложится на первую. Получившиеся карандашные блоки зажимают в пневматическом прессе и стягивают струбцинами.
Если дощечку на фабрике изготавливают самостоятельно, то стержень, в основном, закупают в Китае. Там его начали производить по «сухой» технологии, которая не требует обжига в печи при высокой температуре.
Вследствие этого, себестоимость стержня оказалась настолько низкой, что львиная доля производителей карандаша перешла именно на такой стержень.
Чтобы грифель карандаша не ломался внутри корпуса, на фабрике применяют технологию дополнительного проклеивания стержня специальной клеевой системой. После этой операции склеенные блоки выдерживают в специальной сушильной камере несколько часов.
В камере довольно жарко. Горячий воздух нагнетается вентилятором, поддерживая температуру порядка 35-40 градусов. Древесине нужно хорошо просохнуть, чтобы в дальнейшем карандаш за один проход стал гладким и получил нужную геометрию. Карандаш с «простым» грифелем сохнет здесь не менее двух часов, а цветной – не менее четырех. Из-за того, что цветной содержит больше жировых веществ, ему требуется больше времени, чтобы просохнуть.
По прошествии этого времени блоки разбирают, укладывают в тележки с указанием всех дальнейших параметров и отправляют на следующий станок, который разделит их на отдельные карандаши.
Своей формой станок похож на тот, который делает канавки в дощечках, но у него есть и свои особенности. Заготовки помещают в загрузочный бункер.
Они проходят по транспортным узлам, торцуются, отпиливаются и на выходе получается привычный деревянный карандаш, только еще не окрашенный.
Двойная фреза, которая разделяет блоки, задает и форму будущего карандаша, причем делается это все за один проход. Именно от типа профиля режущей фрезы зависит то, каким будет карандаш – шестигранным или круглым.
Совсем недавно на фабрике освоили производство трехгранного карандаша. Оказалось, что спрос на такую форму растет. Покупателей привлекает эргономичность и естественность расположения пальцев на гранях, что, безусловно, облегчает обучение письму детей.
Рядом со станком стоит рабочий стол сортировщицы. Ее задача – перебрать сделанные карандаши, отобрать «годные» и отделить дефектные. К дефектам относятся сколы стержня на торце, шероховатости, ожоги древесины и тому подобное. Над столом висит памятка с нормами по браку. В каждый стоящий на столе лоток помещается 1440 карандашей.
Отсортированные карандаши на специальном лифте поднимаются на следующий этаж, где их будут красить.
Краску закупают в сухом виде и разводят до нужной густоты в лаборатории красок. Сама покраска происходит достаточно быстро.
Устройство непрерывно выталкивает окрашенные карандаши на конвейер. Длина и скорость движения транспортерной ленты рассчитаны таким образом, чтобы карандаш высыхал, пока движется на ней.
Доезжая до противоположного конца конвейера, карандаши попадают в один из трех приемников, откуда они отправляются обратно на следующее покрытие.
В среднем каждый карандаш покрывается тремя слоями краски и двумя слоями лака – здесь все зависит от желания заказчика. Покрасить карандаш можно тоже практически в любой цвет. Фабрика выпускает наборы из шести, двенадцати, восемнадцати и двадцати четырех цветов. Некоторые карандаши покрывают только лаком.
После покраски, карандаши отправляют в цех финишной отделки. В этом месте они приобретают тот окончательный вид, в котором дойдут до потребителя. На карандаши наносят штамп, надевают ластик и затачивают.
Способов нанесения штампов довольно много, но на «Сибирской карандашной фабрике» это делают с помощью фольги разных цветов. Такой метод называется термостатированием. Рабочая часть станка нагревается, и штамп через фольгу переносится на карандаш – так он не будет облезать и марать руки. Сам штамп может быть любым, его специально заказывают у гравировщика. В зависимости от сложности, на его изготовление уходит около пяти дней.
На часть карандашей, если это необходимо, надевают ластик.
Последняя операция – это заточка. Затачиваются карандаши на шлифовальной шкурке, надетой на барабан и движущейся с большой скоростью. Это происходит очень быстро, буквально за считанные секунды.
Кроме заточки станок можно настроить на выполнение вальцовки – обработки обратной торцевой части карандаша под небольшим наклоном. Теперь карандаши готовы к упаковке, их отправляют в следующее помещение. Там карандаши собирают в набор, складывают в коробку и направляют потребителю.
Упаковку под нужное количество карандашей печатают в Новосибирске. Она поступает в плоском виде, поэтому сначала ей придают объем. Потом через комплектовочные станки необходимое количество карандашей раскладывают в заданной цветовой гамме. Специальный станок позволяет собирать набор из двенадцати цветов. В конце карандаши раскладывают по коробочкам.
На вопрос, не планирует ли фабрика, по примеру китайских предприятий, перейти на производство карандаша из более дешевых пород дерева или пластмассы Анатолий Лунин признается:
— Я подумывал попробовать сделать экономичный карандаш из низкосортной осины, но это другая технология, и пускай уж китайцы этим занимаются. Меня больше интересует тема увеличения полезного выхода за счет повышения качества переработки древесины. А с точки зрения экологии, производить что-либо лучше из возобновляемого сырья. Пластмассовый карандаш никогда не сгниет, а деревянный за несколько лет полностью разложится.
Остается только пожелать, чтобы в век глобальной компьютеризации нашлось место простому деревянному карандашу.
Просто ли сделать простой карандаш?
Об истории шариковой ручки фиксики вам уже рассказали в мультфильме.А теперь поговорим о другом предмете, которым мы пользуемся так же часто — о карандаше. Узнаем,
чем рисовали в старину, и как материал для наших карандашей помогли найти… овцы. Заглянем на карандашную фабрику, разберемся, как палочка-стержень попадает внутрь деревянного корпуса, почему карандаши называются мягкими и твердыми — и многое другое.
Когда-то, давным-давно, таких карандашей, как сейчас, не было. До 16 века художники рисовали «серебряным карандашом». Тоненькую серебряную проволочку припаивали к ручке или вкладывали в специальный футляр – кожаную трубочку. Когда проволочка стиралась, кожу на конце трубочки обрезали, и «серебряный карандаш» становился короче. Правда, стереть написанное таким карандашом было нельзя – и художнику, сделавшему неверный штрих, приходилось перерисовывать все заново. Да и через некоторое время серебристые линии или буквы становились коричневыми.
Существовал и свинцовый карандаш – тонкая палочка из свинца. Но свинцовая палочка оставляет на бумаге серый, не слишком четкий след. Кроме того, свинец – вредное для здоровья вещество. В те времена, правда, об этом мало кто знал, и школьники нередко писали свинцовыми карандашами.
А у тех карандашей, которыми пользуемся мы с вами, стержень сделан из графита. Это особая разновидность каменного угля. Впервые графит обнаружили… пастухи из английского графства Камберленд. Они заметили, что когда белые овцы трутся боками о камни местных скал, их шерсть становится черной.
Узнав о «пачкающих скалах», англичане сперва решили, что камберлендские скалы тоже содержат свинец. И попробовали использовать его для производства карандашей. Мастера вручную вытачивали из этого «свинца» стержни, которые потом оборачивали тесьмой. Работа была непростой – один мастер за день мог сделать всего два-три карандаша. Англичане очень дорожили «камберлендским свинцом», вывозить его с Британских островов было запрещено под страхом смертной казни. Но уж очень хорошими получались карандаши – вскоре о них узнала вся Европа, и материал для стержней стали тайно вывозить из Англии.
В немецком городе Нюрнберге в 1761 году открылась фабрика, где «свинцовые» стержни начали заключать в деревянную оболочку – и карандаш приобрел почти точно такой же вид, в каком мы его знаем сейчас. Однако лишь в конце восемнадцатого века ученые-химики разобрались, что в этих стержнях нет никакого свинца, а сделаны они из особого минерала. Тут-то ему и дали название «графит» – от греческого слова grafo – пишу.
Но стержни из чистого графита, хотя и давали красивую четкую линию, были все же слишком мягкими. В 1790 году венский мастер Йозеф Хардмут смешал пыль графита с глиной и водой и обжёг эту смесь в печи. Потом он основал предприятие по выпуску карандашей Koh-i-Noor — карандаши этой фирмы есть у многих из вас дома и сейчас. И примерно в то же во время во Франции свой способ производства карандашных стержней нашел ученый-изобретатель Николя-Жак Конте. Он был еще и художником, поэтому прекрасно знал, каким должен быть хороший карандаш. Конте придумал изготавливать для стержней смесь из графита, глины, крахмала, сажи и воды. Добавляя то больше, то меньше глины, ученый выяснил, что можно делать стержни более твердыми, чтобы чертить тонкие и светлые линии, или более мягкими – тогда линии получались темнее и жирнее. Чем больше добавлено глины, тем тверже стержень.
Возьмите набор простых карандашей – на каждом из них обозначено, какой он твердости. На твердых карандашах стоит маркировка – русская буква Т («твердый») или латинская «Н» (“hard” – английское слово, которое тоже значит «твердый»). А на мягких – русская М (мягкий) или латинская B (“black” – «черный» — как мы помним, более мягкий стержень дает более темную, черную линию). К самым твердым и мягким стержням добавляется цифра – 2M, 3Т. Есть и карандаши средней твердости – на них пишут ТМ (или HB) – «твердо-мягкий».
Ну хорошо, а как же графитовый стерженек попадает внутрь деревянного корпуса? Попробуем заглянуть на карандашную фабрику! Мы увидим, что глина, графит и дерево не сразу превращаются в карандаш. Их путешествие по фабрике из машины в машину — целая цепь превращений.Сначала надо глину и графит мелко-мелко размолоть. Потом смешать с клеем, чтобы он связывал вместе частички графита, не давал им рассыпаться. И снова растереть в порошок, из которого получатся графитные палочки. Но в порошке между частичками графита и глины остаются соринки или пузырьки воздуха. Если от них не избавиться, палочка выйдет ломкая – карандаш придётся то и дело чинить. Чтобы выгнать пузырьки воздуха, порошок сильно сдавливают специальным прессом. Получаются круглые толстые столбики — болванки. Эти болванки продавливают сквозь сито с очень маленькими дырочками. Соринки остаются на сите, а крошечные частички графита и глины проходят сквозь дырочки – получается тонкая чёрная вермишель. Из нее опять делают болванки — но уже чистые, без всякого сора, без пузырьков воздуха. Эти-то болванки и превращают в стержни для карандашей.
Чтобы сделать из толстенькой болванки тонкую палочку-стержень, надо ее продавить сквозь малюсенькую дырочку.
Болванка протискивается сквозь нее, худеет и вытягивается в тонкую, длинную нить. Нить режут на кусочки. Но кусочки эти мягкие, они ещё для карандаша не годятся. Их надо высушить и обжечь в печи, чтобы они стали твёрдыми. А потом пропитать жиром, чтобы они писали чётко, а не бледно.
Наконец получилась та самая графитная палочка, которая сидит внутри карандаша. Теперь нам нужно, чтобы она оказалась в деревянном корпусе.
Корпус для карандаша можно делать из разных пород дерева (а сейчас их нередко делают и из пластмассы) – хотя самые хорошие карандаши получаются из сибирского кедра. Станок режет деревянную заготовку на одинаковые дощечки. Чтобы будущий карандаш не ломался, и его легче было чинить, дощечки пропитываются парафином. Делается это в специальных аппаратах – автоклавах. На пару из дощечек удаляются все смолы, а древесина под действием пара меняет свою окраску на розовато-коричневатую. Затем дощечки тщательно просушиваются.
После этого в каждой дощечке еще один станок проводит шесть дорожек – для шести графитных палочек. Графитные палочки ложатся на дощечку в приготовленные для них дорожки. А сверху их закрывают другой такой же дощечкой – как крышкой. И обе дощечки склеивают. Если очень внимательно рассмотреть готовый карандаш, можно найти место склейки двух половинок.
Посмотри, как из кедровой дощечки получается шесть карандашей:
1 — в обеих дощечках сделаны канавки; 2 — в канавки вложены графитные палочки, и дощечки склеены; 3 — дощечка прошла через станок; видно, что она скоро превратится в шесть карандашей; 4 — а здесь уже вместо дощечек появились карандаши.
Получается сразу шесть сросшихся карандашей. Еще одна машина разрезает дощечку на шесть шестиугольных палочек. Внутри каждой палочки сидит графитный стерженёк. Это уже готовый карандаш, только пока не очень красивый — некрашеный, шероховатый. Чтобы похорошеть, он должен ещё пойти в машины, которые сделают его гладким и покроют блестящим цветным лаком или краской — обязательно в несколько слоев.
А потом карандаш попадёт в последнюю машину, где на него нанесут клеймо – название, рисунок, обозначение твердости. Вот теперь карандаш совсем готов – родился, получил имя и может отправляться с фабрики в магазин, а из магазина — к вам домой.
Так делаются простые карандаши. А как получаются цветные? В них вместо графита в грифелях используется мел со специальным клеем (каолин) и красящим веществом. Кстати, смесь для стержней цветных карандашей проходит обжиг в печи один раз, а вот графитовые стержни для простых карандашей обжигаются дважды.
Вот сколько работы нужно, чтобы сделать обычный карандаш! Так что берегите свои карандаши, не торопитесь их выбрасывать, даже когда они становятся совсем коротенькими.
Ну самые терпеливые – те, кто дочитал весь этот длинный текст до конца – теперь могут посмотреть видеосюжет о том, как изготавливаются карандаши на фабрике.
Как производят карандаши?
На уроках рисования, в художественной школе, без простого карандаша будет невозможно обойтись. Все наброски осуществляются с помощью этой канцелярской принадлежности, следы от которой всегда можно стереть ластиком. Это изделие достаточно простое, но производится оно очень сложно, в несколько этапов.
Читайте также:
Во время изготовления карандаша используется более сотни материалов и проводится несколько десятков различных действий при помощи специализированного оборудования, а также в ручном режиме. Кто бы мог подумать, что этот небольшой предмет, предназначенный для рисования, производится около 11 дней.
Чтобы понять, насколько сложен и в то же время последователен процесс производства необходимо посмотреть на него со стороны. Для этого можно посетить самое известное в России предприятие, специализирующееся на производстве карандашей – завод имени Красина. Эта фабрика начала свою работу 90 лет назад. Кстати, в этом году она отметила свой юбилей. Своему существованию в той или иной степени предприятие обязано поддержке, оказываемой со стороны правительства.
Главное задачей представителей власти того времени была борьба с безграмотностью. Поэтому было важно начать производить канцелярские изделия в достаточном количестве и сделать их доступными для всего населения без исключения. С развалом СССР производством карандашей занималась исключительно на этом предприятии. На этом заводе изготавливается все необходимое сырьё, без которого невозможно сделать готовую продукцию. Итак, каковы основные этапы производства карандашей?
Основные этапы производства
На фабрику доставляют специальные дощечки из липы, которые в начале производства даже не пригодятся. Предварительно следует изготовить пишущие стержни, без которых невозможно себе представить не один карандаш. Делается это в специальном цехе. В качестве сырья для изготовления стержней применяют графит и глину. Первым шагом на пути приготовления смеси является процесс измельчения глины, после чего она перемещается к перемалывающему оборудованию.
Далее на специальной установке смесь очищается от различных примесей, камешков, частиц грязи и прочих посторонних элементов, а потом подвергается еще нескольким видам обработки с целью получения качественного продукта. Для изготовления грифелей используют только натуральные компоненты, поэтому переживать за безопасность точно не придётся.
Следующий этап – прессование. В этом производстве отсутствуют отходы, потому что их применяют вторично. На данном участке изготавливают уже готовые стержни, но их еще не помещают в карандаши, они предварительно должны быть подвергнуты ещё ряду различных манипуляций.
Процесс производства стержней можно сравнить с процедурой экструдирования кормов для животных. Подготовленная смесь выдавливается из отверстия специального шланга. Далее она помещается в специально подготовленную для этих целей ёмкость, и просушивается более 15 часов. И это ещё не всё. Процесс сортировки качественных стержней осуществляется в ручном режиме. Это длительный и непростой процесс, требующий особой внимательности и усидчивости.
После отсортировки стержней они прокалываются в специальном устройстве. Отжиг происходит при температуре порядке 1200 градусов по Цельсию. От этого будет зависеть качество стержня и твёрдость карандаша. После окончания процедуры отжига стержни наполняют жиром. Это делается для того чтобы стержень начал легко скользить, хорошо отображаться на бумаге и стираться ластиком без прикладывания особых усилий. Стоит отметить, что все выпускаемые карандаши могут отличаться друг от друга по степени твёрдости и мягкости. Для этого применяются различные компоненты: кондитерский жир, саломас, воск и т.д. После окончания всех необходимых процедур стержни отправляют на сборку, где с помощью специальных станков и дощечек в карандаше делают канавку, через которую вставляется стержень.
При помощи режущей части станка в дощечке вытачивают канавки. Дощечки в автоматическом режиме, отправляются в обойму, а на другом станке стержни размещают в дощечки, потом склеиваются, а затем их оставляют сохнуть под прессом. При этом стержень не приклеивается к дощечкам. Стержень находится внутри древесины и никуда не девается благодаря натягу деревянной оболочки.
Когда заготовка высохнет, её пилят при помощи фрезы на несколько карандашей. После окончания всех основных процессов на выходе получаются готовые канцелярские изделия, которые, тем не менее, ещё не готовы для продажи, так как они не окрашены.
На специальном оборудовании карандаши грунтуют. Для покраски этих канцелярских принадлежностей используют специальные эмали, которые также производят на заводе.
Особая покраска и оригинальная форма карандашей
В продаже можно увидеть карандаши, которые весьма оригинально покрашены, как будто с разводами. Для этого прибегают к особой технологии. Канцелярские принадлежности после покраски оставляют сушиться. Для того чтобы всё получилось максимально ровно проводится процедура механической обработки краёв. Изделие маркируют. Оборудование при этом работает с огромной скоростью. Готовые изделия непрерывно попадают в поддон.
На предприятии изготавливают эти изделия необычной расцветки, а также оригинальной формы, например, овальные, казалось бы, это и вовсе невозможно, но не тут-то было. Подобные изделия широко применяются при проведении ремонтных и строительных работ. Перед тем как упаковать карандаши их вручную перебирают, проверяют на целость, оценивают качественные характеристики и т.д. Занимаются этим сотрудники завода, некоторые из которых специализируются на этом всю жизнь.
После выпуска карандашей их обязательно тестируют на качество в специальной лаборатории, осваиваются новые технологии производства с целью сокращения временных и денежных затрат. На фабрике производят карандаши для профессионалов и любителей под различные нужды.
The Parts Of Wooden Pencil
Unsharpen может заработать комиссию при покупке по ссылкам на нашем сайте.
Одна из странностей в мире пера и карандашей заключается в том, что люди используют эти инструменты каждый день, но им часто не хватает словарного запаса, чтобы описать то, что они используют. В конце концов, технические обсуждения ручек и карандашей не так уж часто возникают в обычном человеческом общении.
Чтобы облегчить вам разговор о деревянных карандашах, вот анатомия деревянного карандаша.
Детали деревянного карандаша
Вот детали деревянного карандаша, объясненные по частям. Мы начнем с тыла и продвинемся вперед.
Ластик
Ластик — это деталь из мягкой резины в верхней части карандаша, которая используется для стирания написанного вами. Обычно он вдавливается в наконечник, а затем удерживается, когда наконечник вдавливается на место. У некоторых карандашей есть сменные ластики, например Blackwing 602, у которого есть зажим, который удерживает прямоугольный ластик на месте.
Обойма
Наконечник — это металлическая деталь в верхней части карандаша. Его основная задача — удерживать ластик на месте.
Большинство наконечников представляют собой круглые колонны, похожие на трубу, но некоторые из них плоские. Плоский наконечник чаще всего ассоциируется с карандашом Blackwing 602, но впервые он был использован на карандаше Eberhard Faber Van Dyke.
Многие карандаши не имеют наконечника. Обычно это карандаши для художников, которые либо не стирают свои работы, либо используют отдельный ластик.
Наконечники обычно изготавливаются из тонких кусков алюминия, но в прошлом они были изготовлены из картона, пластика и латуни.
Наконечники— это популярная область для элементов дизайна, при этом большинство брендов добавляют какие-то полосы краски или характерную окраску, например, зеленый на Ticonderoga или пурпурный металлик на Mitsubishi 9852.
Кузов
Корпус карандаша — его основная деталь. Он сделан из дерева, хотя порода дерева может сильно различаться. Большинство высококачественных карандашей сделаны из кедра, который можно узнать по характерному запаху.Даже в мире кедровых карандашей может быть много вариаций: например, Blackwing использует California Incense Cedar, а Musgrave Tennessee Red — восточный красный кедр.
Используются многие другие типы древесины хвойных пород, например древесина липа, и карандаши иногда можно увидеть в специальных выпусках, сделанных из специальной древесины, например, подарочный набор Caran d’Ache, в котором есть карандаши из полихромной сипо, белой березы с полосами, африканской ассамелы и т. Д. и леса Серой Лимбы.
Корпуса карандашей обычно шестиугольные (с шестью плоскими сторонами и закругленными углами), но некоторые из них просто круглые, а другие имеют особую форму.
Корпус карандаша обычно состоит из двух склеенных между собой кусков дерева.
Свинец
Внутри двух деревянных кусков находится графитовая сердцевина карандаша, которую обычно называют «грифелем». Его можно продавать с разными уровнями твердости, которые являются одними из самых важных атрибутов любого карандаша.
Грифель графитового цвета, темно-серый, иначе карандаш обычно называют «цветным карандашом», а не «деревянным карандашом».
Индикатор твердости
Это часть этикетки, на которой указывается уровень твердости грифеля карандаша.Обычно это будет (от самого мягкого до самого жесткого) от 10B до 10H. Наиболее распространены уровни твердости HB, а в США — №2.
Описание
На большинстве карандашей напечатаны логотип, торговая марка и название модели. Обычно они пишутся от кончика к ластику, что делает их удобочитаемыми для правшей при использовании карандаша.
Путевая точка
Точка — это вся область, которая обнажается и формируется при заточке карандаша. Он состоит из ошейника и кончика для письма.
Ошейник
Это участок открытой древесины, который вы можете увидеть на заточенном карандаше.
Наконечник для письма
Это кусок загнутого под углом грифеля, который используется для письма. Когда деревянный кончик карандаша ломается, ломается именно эта часть. Кончик для письма — это оголенный грифель, который вы видите после заточки карандаша.
Угол наклона
Точилка для карандашей затачивает ручку под острым или тупым углом, то есть тупым или острым концом.
Чем больше угол, тем больше угол кончика, что означает короткий кончик для письма и небольшой воротник.Короткий пишущий наконечник быстро затупится, но вряд ли сломается, потому что его очень мало будет обнажено.
У нижнего угла будет длинный кончик для письма и длинная крышка. Длинный наконечник будет оставаться острым дольше, но он будет более подвержен поломкам, и для него будет полезно использовать защитный наконечник, в основном колпачок для карандаша.
Как изготавливаются механические карандаши? (с иллюстрациями)
Механические карандаши производятся автоматизированным процессом на сборочных заводах.Большинство карандашей сделаны из пластика и имеют полый корпус, кончик для письма, ластик и встроенный метод контроля грифеля. Ластик обычно добавляется к верхнему концу карандаша и удаляется, чтобы получить доступ к свинцовому стволу. Есть два метода изготовления механических карандашей: ручная сборка отдельных деталей или с помощью формованной пластмассовой формы.
Прежде чем изготавливать механические карандаши, необходимо пройти процесс проверки конструкции.Необходимо определить целевого потребителя и проанализировать ключевые характеристики предлагаемого продукта. Необходимо принять решение о цвете, текстуре и эстетике внешнего корпуса. В конце этого процесса схематические рисунки готовы. На этих рисунках представлены точные размеры различных компонентов карандаша, от размера цилиндра до механизма, используемого для управления грифелем карандаша.
В процессе ручной сборки эти подробные спецификации предоставляются различным фирмам-производителям деталей, чтобы они могли предоставить сборочной фирме информацию о стоимости и сроках.Технические характеристики включают подробную информацию о различных размерах грифеля, которые должен выдерживать карандаш, и о любых других характеристиках. Компоненты изготавливаются с учетом этих требований.
В корпусе механических карандашей должно быть достаточно места, чтобы вмещать от пяти до десяти отдельных грифелей.Ствол может быть изготовлен из пластика, металла или комбинации резины и пластика. Создается форма нужной формы и на станках изготавливают ствол.
Металлообрабатывающая фирма завершает создание кончика карандаша и любых других металлических деталей.Наконечник изготавливается с пазами для винтов, так как это наиболее надежный метод крепления наконечника к корпусу карандаша. Механизм продвижения свинца обычно металлический и производится той же фирмой. Эти детали отправляются на сборочный завод после выполнения заказа.
Сборщик вставляет механизм продвижения в ствол, проверяя его правильность работы.Цилиндр карандаша добавлен к конвейерной ленте, которая проходит через машину, вставляющую грифели карандаша в цилиндр. Наконечник ввинчивается в ствол, а ластик вставляется в верхнюю часть ствола. Затем карандаш помещается в упаковочный материал и готовится к отправке.
Для полностью сформированной одноразовой модели создается матрица для цилиндра, наконечника и держателя ластика как одно целое.Механизм перемещения механического карандаша вперед заряжается грифелем и вставляется в ствол. Ластик добавляется в верхней части карандаша в качестве последнего шага перед помещением в упаковочный материал и отправкой.
Как делают механический карандаш? — 5631 слова
Abstract
В исследовательской работе было рассмотрено, как делается механический карандаш, который представляет собой инструмент для письма или рисования, снабженный ластиком.Хотя механический карандаш служит для письма или рисования, он считается лучшим из-за его сменного грифеля и стираемого свойства. Он состоит из нескольких компонентов, состоящих из пластикового корпуса, пластиковой трубки, ластика и металла. Все эти материалы, используемые для изготовления механических карандашей, закупаются и обрабатываются отдельно, а затем отправляются производителям механических карандашей. Производители разработали автоматизированные процессы производства механических карандашей.
Эти процессы включают изготовление пластмассового корпуса, металлических деталей, ластика и графита. Формы и разновидности механических карандашей усложнились, поскольку производители стремятся к совершенствованию и лучшему дизайну. Все эти компоненты необходимо собрать, чтобы получить механический карандаш. Затем конечный продукт упаковывается и отправляется для распределения конечным пользователям.
Введение
В этой исследовательской статье рассказывается, как делается механический карандаш. Механический — это пишущий инструмент, оснащенный стираемой свинцовой частью для рисования, письма и набросков на бумаге или дереве.Основное назначение механического карандаша — писать и рисовать. Считается, что он превосходит другие типы карандашей из-за сменного грифеля и стираемых атрибутов.
Механические карандаши обладают особенностями, которые сделали их популярными среди писателей, художников и пользователей карандашей в целом. В отличие от деревянного карандаша, механические карандаши немного сложнее. Следовательно, при изготовлении механического карандаша необходимо соблюдать относительно комплексную процедуру. В мире существует огромное количество производителей механических карандашей.Таким образом, различные бренды разрабатывают различные дизайны в соответствии с предпочтениями пользователей и стратегиями ценообразования. Среди наиболее известных брендов — BIC, Sharpie и Office Depot.
Механические карандаши имеют преимущества по сравнению с деревянными карандашами. Некоторые из выдающихся преимуществ включают точность письма (четкие и ровные линии), отсутствие необходимости в заточке, более длительный срок службы, удобство письма, экологичность благодаря своей синтетической природе, более эффективный синтетический каучук, стильный и современный вид.Кроме того, механические карандаши можно повторно использовать и перерабатывать. Преимущество по сравнению с ручками заключается в том, что они оставляют стираемые следы.
Однако механические карандаши относительно дороже и требуют постоянного запаса свинца для стержня.
Обязательно обратите внимание на то, что используемый материал и процедура, выполняемая в процессе производства, будут определять качество механического карандаша.
Эта исследовательская работа всесторонне демонстрирует техническую процедуру, применяемую при изготовлении механического карандаша.
Описание компонентов механического карандаша
Пластиковый корпус
Пластиковый корпус механического карандаша в основном изготовлен из высокопрочного — ударопрочного пластика ABS . Но есть и металлические корпуса. Ударопрочный ABS ( Acrylonitrile Butadiene Styrene ) пластик считается лучшим в коллекции стирольных пластиков (Материал ABS, 2012) . Он твердый, прочный, прочный, прочный и обладает чрезвычайно лучшей химической стойкостью и габаритными характеристиками.
Рисунок 1. Механический карандаш — (Dunleavy, 2015).Пластиковая трубка
Пластиковая трубка, находящаяся внутри механического карандаша, используется для удержания проводов для пополнения после того, как оригинальный наконечник закончился. Некоторые производители использовали прозрачную пластиковую трубку для удержания свинца.
Ластик
Ластик — это съемная часть карандаша, сделанная из резиновой пробки, которая крепится к стержню на задней стороне механического карандаша. Ластик используется для удаления графитовых следов на бумаге или деревянных поверхностях.Ластик может быть белого цвета.
Металл
Механизм продвижения грифеля изготовлен из металла и работает на пружинной платформе. Таким образом, пользователь может нажать кнопку карандаша, расположенную сверху, чтобы убедиться, что пружина прижимает графит к фиксированному месту.
Описание отдельных частей механического карандаша
Цилиндр с резиновым захватом
Это часть, предназначенная для удержания механического карандаша. Он помещается между большим, средним и указательным пальцами при письме, рисовании или рисовании.Цилиндр с резиновым захватом расположен вокруг стеклянного ствола. Конструкция позволяет ему сужаться к центру и обеспечивает надежный захват средним пальцем. Эта часть также сделана из ребристого кожуха для улучшения захвата. Ребристый корпус изготовлен из мягкой резины, обеспечивающей комфорт при использовании механического карандаша в течение длительного времени. Размеры могут составлять от 1,7 дюйма, в то время как диаметр обычно составляет 0,5 дюйма (Dunleavy, 2015).
Конусная крышка
Это полый литой корпус, предназначенный для защиты механического графитового держателя, находящегося внутри.Он также совмещает другие графитовые стержни с выпускным отверстием для свинцового стержня. Колпачок конуса обычно изготавливается из высококачественного ударопрочного пластика, обычно покрытого серебристым хромом. Крышка конуса навинчивается на ствол в нужном направлении. Обычно они имеют размер 0,75 дюйма при диаметре примерно от 0,375 дюйма до 0,125 дюйма.
Выход свинцового стержня
Этот полый литой корпус предназначен для удержания свинцовых стержней. Он также укрепляет графит и защищает его от поломки при использовании.Выход стержня, как и другие части механического карандаша из пластика, также изготовлен из ударопрочного АБС-пластика . Затем для эстетики он покрывается серебристым хромом. Пластиковый фитинг используется для соединения крышки конуса с остальной частью компонента. Колпачок конуса имеет длину около «0,086 дюйма, а диаметр находится в диапазоне от 0,078 до 0,0313 дюйма» (Данливи, 2015, стр. 5) .
Ствол для сборки
Этот компонент механического карандаша представляет собой полый пластиковый корпус, предназначенный для закрытия внутренних систем карандаша.Он держит стержни и ластик. Стволовая часть также имеет карманный зажимной держатель. Он должен лежать на указательном пальце для балансировки механического карандаша во время рисования или письма. Это также часть захватного ствола длиной около 2,75 дюйма и диаметром 0,5 дюйма. Ствол состоит из четырех основных частей, включая держатель карманного зажима, цилиндр песочных часов, выталкиватель свинцового стержня и съемный ластик.
Цилиндр песочных часов
Это также полый литой корпус, предназначенный для удержания «0.02-дюймовые графитовые стержни и для поддержания балансирующего положения механического карандаша на указательном пальце или суставе во время рисования или письма »(Данливи, 2015, стр. 8). Он также изготовлен из ударопрочного пластика. За исключением выходного отверстия для графитового стержня и съемного ластика, все остальные части механического карандаша присоединяются к корпусу песочных часов. Фактически, цилиндр песочных часов — это «главный компонент или тело механического карандаша» (Dunleavy, 2015, p. 8). Длина песочных часов обычно около 1.75 дюймов с диапазоном диаметров от 0,5 до 0,375 дюйма.
Держатель зажима кармана
Эта часть прикрепляет механический карандаш к карману, зажимая его. У него есть крышка, которая прикреплена к верхней части ствола песочных часов. Устройство также снабжено эластичным пластиковым зажимом, позволяющим удлинить его от крышки.
Этот компонент позволяет механическому карандашу зажимать карман, когда он скользит между растягивающимся пластиковым зажимом и цилиндром песочных часов.Этот компонент также изготовлен из ударопрочного АБС-пластика и может быть покрыт серебристым хромом для эстетики. Это около 1,75 дюйма в длину и 0,5 дюйма в диаметре.
Проектор со стержневым стержнем
Втягивающийся компонент механического карандаша удерживает ластик и выталкивает графитовый стержень через выпускное отверстие для графитового стержня, расположенное на задней стороне механического карандаша. Он также сделан из ударопрочного пластика и снабжен внутренними элементами для соединения с цилиндром песочных часов.Этот компонент имеет длину 0,25 дюйма и диаметр 0,375 дюйма.
Съемный ластик
Съемный ластик, обычно сделанный из резины, представляет собой резиновую заглушку, которая вставляется в задний конец механического карандаша. Он используется для стирания частиц графита с бумаги. Нормальная длина ластика составляет около 0,375 дюйма при диаметре 0,25 дюйма.
Пластиковый корпус
Тип используемого пластика
Хотя некоторые механические карандаши имеют металлические части корпуса, пластик широко используется в большинстве частей механических карандашей.В частности, обычно используется прочный ударопрочный АБС-пластик. АБС — это термопластическая смола, отвечающая особым требованиям к качеству пластмассового корпуса механического карандаша.
Сбор и обработка ресурсов
Все материалы для производства механических карандашей поступают из разных источников. Пластиковые материалы изготавливаются из полимера после нескольких химических и механических процессов. Металлические детали, например, в основном добываются из железной руды с Земли.
Пластик
Производители механических карандашей обычно используют ударопрочный акрилонитрил-бутадиен-стирольный (АБС) пластик для пластиковых компонентов карандаша.
Исходным сырьем для изготовления ударопрочного АБС-пластика являются углеводородные продукты, полученные из нефти. Сырая нефть добывается из земной коры и перекачивается на заводы, где она очищается. Путем фракционной перегонки из сырой нефти получают различные продукты, в том числе пропан и этан. Пропан и этан химически обрабатываются и превращаются в мономеры акрилонитрил, бутадиен и стирол, используемые при производстве high — impact ABS plastic .Затем мономеры полимеризуются посредством дополнительных процессов конденсации. Процессы ускоряются за счет использования катализаторов (American Chemistry Council, Inc., 2015).
Для изменения свойств пластичности определенные мономеры объединяются для образования определенного пластика с предпочтительными характеристиками. Жесткость или гибкость конкретного пластика зависит от уровня температур и химической обработки, которой пластик подвергается во время обработки. Кроме того, модификация может быть применена для улучшения ударопрочности, нагрева и повышения ударной вязкости АБС-пластика (American Chemistry Council, Inc., 2015).
В качестве альтернативы производители механических карандашей могут использовать переработанный пластик high — impact ABS , поскольку пластик легко перерабатывается. Как правило, производители пластика high- impact ABS применяют две процедуры переработки. Два метода переработки включают механическую переработку и использование растворителей. А именно, метод на основе растворителя используется при переработке сильно окрашенного пластика high — impact ABS , чтобы гарантировать минимальные потери бутадиена.Примечательно, что эмпирические эксперименты показали, что переработка пластика с высокой ударной вязкостью — ABS не изменяет его микроструктуру (Hotes, 2015) . Тем не менее, при переработке необходимо соблюдать особые условия и оптимально проводить очистку высококачественного АБС-пластика.
После того, как сырье для high — impact ABS пластмасса собрано и пластмасса обработана, пластмасса прессуется в пластмассовые гранулы, которые затем отправляются производителям механических карандашей.
Синтетический каучук
Каучук в основном получают из латекса, который получают из задней части каучукового растения, Ficus elastic , который растет в естественных условиях или культивируется. Процесс извлечения включает разрезание наклонных полос спины и требует некоторого опыта. Толщина пропила определяет поток латекса, и, если сделать это случайно, разрез может повредить дерево. После того, как разрез сделан, латекс собирают с помощью контейнеров, которые помещаются в нижнюю часть разреза.
Собранный латекс затем транспортируется на завод по резервуарам. На заводе латекс помещается в центрифугу, которая снижает концентрацию воды в соке. В результате содержание каучука в соке увеличивается примерно до 60%. Следующий шаг включает обработку сока кислотой, чтобы избавиться от большего количества воды.
В качестве альтернативы синтетический каучук может быть изготовлен из синтетического латекса. Двумя элементарными компонентами, используемыми для получения синтетического латекса, являются бутадиен и стерол.В то время как бутадиен получают из масла в газообразной форме, стерол удаляется из масла и угля. Эти два вещества химически обрабатываются мыльными растворами, что способствует образованию резины. Кроме того, используются процессы для улучшения цветообразования. Позже, когда латекс должным образом стандартизирован, добавляются ингибиторы, препятствующие реакции. Чтобы сократить латекс, его кладут в кислые растворы. После свертывания латекс тщательно промывают, чтобы избавиться от нежелательных химических веществ. Затем латекс подвергают регулируемому нагреву и давлению для получения гранул.
Металл
Металлическое сырье, используемое для изготовления механических карандашей, происходит из земной коры. По сути, все чистые металлы извлекаются из руд (минералов). В большинстве случаев железо появляется естественным образом в виде соединений горных пород, а не чистых металлов. Породы, содержащие металлические руды, состоят из различных минералов, образующихся в результате охлаждения жидкой магмы давлением, температурой и другими физическими воздействиями. Обязательно отметить, что свойства чистых металлов можно улучшить, создав сплавы, которые обычно используются при изготовлении механических карандашей (Zimmerman & Weindorf, 2010).
Железная руда находится под поверхностью земли, и поэтому процесс выемки требует использования тяжелой техники, такой как бульдозеры, буровые установки, грузовики и подъемники. По сути, машина помогает удалять слой земной поверхности, разрушать твердые породы, извлекать и транспортировать руды и восстанавливать землю после процесса добычи. Далее следуют довольно сложные процессы по удалению шлака из руды. Это включает в себя физико-химические и электрические процедуры, обеспечивающие минимальный уровень шлака (Zimmerman & Weindorf, 2010).
После того, как добытая руда становится относительно свободной от шлака, она плавится и смешивается с углеродом и другими веществами для получения более твердого сплава железа, стали, которая отправляется производителям механических карандашей.
Графит
В основном графит встречается в метаморфических породах, таких как мрамор, гнейсы и сланцы. Молекулярная структура графита облегчает письмо. Неметалл состоит из шести атомов углерода, которые прочно удерживаются вместе в широко распространенных слоях со слабыми связями (среди слоев) и сильными связями (внутри слоев) (University of Waterloo, 2006).
Добыча графита зависит либо от степени выветривания породы (содержащей графитовую руду), либо от близости графитовой руды к поверхности земли. Таким образом, подземный метод используется для горных пород, находящихся относительно далеко от поверхности земли. С другой стороны, открытый метод используется, когда руда находится вблизи поверхности земли (Университет Ватерлоо, 2006).
Открытый способ
При открытом методе полезные ископаемые добываются из открытых карьеров.Для эффективного использования этого метода графитовые руды должны находиться в непосредственной близости от поверхности земли. Кроме того, слой земли, покрывающий руды, должен быть достаточно тонким. В таких условиях горняки используют дрели или динамитную взрывчатку, чтобы разбить камни. Кроме того, вода и воздух проникают в трещины, еще больше раскалывая породы. После того, как руда освобождена от горных пород, она отправляется на плаву. Метод вывода графита на поверхность зависит от сложности горнодобывающей страны.Например, развивающиеся страны используют менее сложные методы, такие как использование кирки, лопаты и толкаемых рабочих (University of Waterloo, 2006)
Когда графитовые руды расположены слишком далеко от поверхности земли, применяется подземный метод. . Подземная добыча дополнительно подразделяется в соответствии с расположением руды под землей и включает штреки, твердые породы и шахтные методы. При шахтном способе разработки туннели строятся для использования горняками и горными инструментами.Дополнительные валы используются для перемещения графитовых руд на поверхность с использованием достаточно тяжелого оборудования. Третья категория туннелей используется для вентиляции. Для руды, расположенной параллельно поверхности земли, применяется метод наклонного вала. В горных районах туннели вырывают ниже рудной толщи, чтобы использовать гравитационное притяжение во время добычи (University of Waterloo, 2006).
В качестве альтернативы графит можно производить искусственно, подвергая аморфный углерод воздействию чрезвычайно высокой, но контролируемой температуры.Аморфный углерод, используемый в производстве синтетического графита, может быть получен из нефти, угля, среди других искусственных или природных веществ. Кроме того, синтетический графит может быть произведен прямым осаждением специального углерода (графита) при пиролизе таких газов, как ацетилен. Поскольку графит является углеродом, для изготовления искусственного графита используются только углеродистые материалы (Asbury Graphite Mills, Inc., 2006).
Точнее, нефтяной кокс обычно используется при извлечении синтетического графита.Однако выбор угля должен производиться с осторожностью, чтобы получить наиболее подходящий графит для использования в механическом карандаше. После выбора надлежащего углерода его подвергают разнообразным и сложным процессам для производства графита (Asbury Graphite Mills, Inc., 2006).
Обработанный графит затем транспортируется на производство механических карандашей, где он смешивается с глиной для производства грифельной дроби.
Шаг изготовления механического карандаша
При изготовлении механического карандаша требуется несколько этапов.Начальные этапы, связанные с поиском и обработкой сырья для производства отдельных компонентов, включая пластик, металл и резину. Все эти компоненты механического карандаша собираются в единый конечный продукт и затем отправляются для распространения среди пользователей (Gershenson, Prasad, & Allamneni, 1999).
Механические карандаши бывают разных форм и размеров для различных целей (Poole, 2014). Таким образом, основным фактором, влияющим на дизайн и форму, является цель и, в некоторой степени, предпочтения пользователя.
Пластик состоит из полого цилиндра, механизма управления проводом и съемного ластика, удерживаемого сверху. Ластик обычно удаляется, чтобы вставить графит.
Производственные процессы включают группирование различных компонентов механических карандашей вместе на основе этапов их изготовления, а затем каждый производственный процесс увеличивается с учетом различных задач и других второстепенных задач на каждом этапе (Gershenson, Prasad, & Allamneni, 1999). Такие компоненты, как наконечник или конус, полый пластиковый корпус, пластиковая крышка и пластиковый наконечник, изготовлены из литого пластика.Кроме того, во время литья под давлением в процессе формования отмечаются и другие задачи, которые включают окрашивание, определение выталкивающего стержня и использование прикрепленного цилиндра для плавления пластика (Gershenson et al., 1999).
Как отмечалось ранее, при производстве механического карандаша задействовано множество процессов, и они обычно начинаются с изготовления каждого компонента отдельно.
Изготовление вала (пластмассовые детали)
Созданные полимеры отправляются производителям в виде прессованных пластиковых гранул.
После получения гранул производитель плавит их и запускает процесс литья под давлением.
Подвергая расплавленный полимер литью под давлением, производители механических карандашей могут изменять форму пластмассы, чтобы она соответствовала различным формам и размерам, необходимым для различных компонентов. Ствол сделан, чтобы вмещать не менее пяти кусочков свинцового графита.
Каждый стержень механического карандаша производится определенного диаметра, достаточного для стабильной работы от пяти до десяти грифелей.Полый ствол изготавливается из металла, резины или пластика.
Кончик механического карандаша «сделан с канавками под винты» (Jet Pens, 2015, стр. 1). Производители отметили, что канавки для винтов — самый надежный способ удерживать кончик карандаша на стволе.
Пластиковая деталь обрабатывается для придания желаемой формы, такой как конус для наконечника. Эти формы предназначены в основном для эстетики. Кроме того, он узкий на конце, чтобы наконечник мог вмещать только один графит в данный момент.
Изготовление металлических деталей
Эта часть механического карандаша изготовлена из стали, полученной от поставщиков. Сталь в основном представляет собой высокоуглеродистый металл, который необходимо дополнительно переработать в тонкую проволоку для изготовления пружин. Пружины подвергаются термообработке, чтобы обеспечить расслабление металла и сохранение формы при каждом изгибе.
Тонкая проволока пропускается через автомат, который наматывает ее в заданной точке, чтобы получить высокоэластичные пружины сжатия.
Готовые пружины затем вставляются в правую часть механического карандаша как отдельный компонент.
Изготовление ластика
После того, как резина была доставлена на завод ластика с помощью автоцистерны, она смешивается с другими материалами, включая пигменты, серу, пемзу, растительное масло и другие химические вещества, которые изменяют свойства конечного вещества. .
Автоцистерны обычно доставляют синтетический каучук в виде жидкости или порошка. Таким образом, его легче смешивать.Натуральный каучук поставляется в тюках и обычно требует измельчения для образования порошка. В качестве альтернативы его можно растворить для получения растворителя перед процессом смешивания.
В процессе нагрева сера затвердевает, делая смесь более стабильной. Процесс экструзии применяется для изготовления заглушек, которые прикрепляются к карандашу после того, как изделие готово. В результате процесса нагрева получается мягкая твердая смесь, которую пропускают через фильеру, чтобы получить длинный цилиндр. При выходе из матрицы длинный цилиндр разрезается несколько раз.В результате этого процесса образуются пробки.
Квартиры изготовлены методом литья под давлением. Эти балки обычно не прикрепляются к карандашу. На этом этапе смесь обычно представляет собой теплую жидкость, которая образует формы, а затем охлаждается, образуя твердое вещество. Затем из форм получают плоские детали.
После изготовления заглушки они отправляются непосредственно производителю карандашей. Наконечники — маленькие цилиндрические металлические гильзы, служат для крепления к карандашам заглушек. Алюминий обычно используется для изготовления наконечников, особенно для относительно дешевых карандашей.В качестве альтернативы, в дорогих карандашах в качестве наконечников используется окрашенная латунь. Для прикрепления наконечников к карандашу используются клей или маленькие металлические штыри, в то время как вставленная в наконечник заглушка обычно зажимается вокруг карандаша.
Производители механических карандашей могут наносить свои имена на плоские поверхности карандашей посредством штамповки. Штамповка предполагает нажатие штампа чернилами на ластике карандаша. Другие производители используют трафаретную печать для маркировки своей продукции. Красящий валик перемещается по узорчатому куску шелка или любого другого материала, используемого для скрытия ластика.Тиснение применяется в трехмерных карандашных разметках, так как ластик отрубается острой плашкой. После завершения процесса квартиры упаковываются для отправки дистрибьюторам и конечным пользователям.
Производство ластика требует контроля качества. Процессы полностью автоматизированы, что позволяет производить лучшие продукты в больших количествах. Сегодня опытные производители автоматизировали несколько процессов, используя различные методы, чтобы исключить несколько этапов проверки.
Производители ластиков научились получать свою продукцию из лучшего сырья и поставщиков.Новые продукты или вещества подвергаются тщательной проверке качества, прежде чем их можно будет использовать только для того, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам качества.
Производители оценивают лишь небольшое количество ластиков, чтобы установить свои стандарты качества, включая физические свойства. Все плоские части должны иметь одинаковый размер, чтобы они могли поместиться в коробки, в то время как заглушки должны сохранять правильные размеры, чтобы соответствовать их размерам. Ластики должны быть достаточно твердыми, но не слишком твердыми или слишком мягкими, чтобы они работали хорошо.
Изготовление графита
Порошкообразный графит и мелкодисперсная глина обычно смешиваются с водой и перемешиваются для получения однородной смеси. Крайне важно понимать, что соотношение глины и графита определяет твердость полученного грифеля и, наконец, карандаша.
Следующий процесс включает прессование смеси графита для получения длинных струн, которые затем нарезаются на определенную длину и затем собираются. Эти свинцовые компоненты по-прежнему мягкие и легко сгибаются, поэтому при обращении с ними их нужно держать прямо.
Отрезанные свинцовые детали обжигают в печи для их закалки в течение примерно 24 часов, чтобы смесь была сухой и правильно расплавленной. Затем грифель погружается в воск, чтобы обеспечить тонкий, гладкий и прочный грифель. Как только свинцовые сердечники готовы, их готовят к последующей сборке.
Варианты графита
Обязательно обратите внимание на то, что современные механические карандаши не содержат токсичного свинца, поскольку они изготовлены из графита, глины или пластичных полимерных материалов. По сравнению с другими обычными карандашами, механические карандаши предназначены для маркировки небольшого размера.Можно заправлять механические карандаши, когда грифель закончится. Однако недорогие типы могут быть утилизированы и переработаны, когда они опустеют.
Диаметр
Эти типы карандашей имеют только один диаметр грифеля. Однако некоторые модели механических карандашей имеют множество механизмов, расположенных внутри одного и того же корпуса цилиндра, чтобы обеспечить большую или различную толщину в диапазоне от 0,3 мм до 0,7 мм. В некоторых случаях также могут встречаться 1,00 мм, но они встречаются нечасто.
Механические карандаши изготавливаются с грифелями разного диаметра, чтобы они соответствовали различным потребностям и предпочтениям пользователей, а также учитывали тип модели карандаша. Чаще всего используются диаметры 0,5 мм и 0,7 мм, поскольку их ширина позволяет пользователям точно писать и рисовать. Другие провода ограниченного диаметра включают 0,2 мм и очень редкие провода 0,1 мм от конкретных производителей, таких как Pentel.
Механические карандаши с маленькими миллиметровыми грифелями могут переносить несколько грифелей в стволе.Эти модели созданы для минимизации частоты заправки. Однако есть несколько исключений, которые могут удерживать только один грифель. Pentel 350 E. Заправка карандаша включает в себя вставку грифельной трубки в цилиндр, когда исходная изношена или полностью израсходована.
Жесткость
Механические карандаши бывают разной степени твердости, как и некоторые немеханические карандаши. Однако на твердость карандаша влияют предпочтения пользователя относительно прочности и темноты. Производители обычно используют грифель с такой же плотностью, за исключением некоторых карандашей большей толщины.
Пигменты
Цветные графитовые механические карандаши не распространены, но доступны. Например, поворотные механические карандаши, производимые Crayola, представляют собой некоторые примеры цветных механических карандашей, которые имеют как стираемые, так и нестираемые функции. У них также есть механическая система подачи, но у них нет заправочных проводов. Однако в недавнем прошлом многие компании, такие как Pilot, Pentel и Uni-ball, решились на производство цветных механических карандашей. Однако они предлагают ограниченный выбор диаметров от 0.5 мм, 0,7 мм или два мм. Другие компании, такие как Koh-i-Noor, в настоящее время производят цветные механические карандаши нескольких диаметров со сменными грифелями.
Механизм продвижения
Механизм продвижения грифеля изготовлен из металла и работает на пружинной платформе. Таким образом, пользователь может нажать кнопку карандаша, расположенную сверху, чтобы убедиться, что пружина прижимает графит к фиксированному месту.
Последующий процесс включает транспортировку компонента пружинной платформы на сборочный завод для дополнительных усовершенствованных процессов производства механического карандаша.
Крайне важно понимать, что механические карандаши могут быть разными в зависимости от их механических систем. Во-первых, система может удерживать графит и эффективно продвигать его вперед. Второй тип механической системы может удерживать графит только в фиксированном положении.
Механический карандаш на винтовой основе перемещает графит, перемещая и скручивая винт — процесс, в результате которого ползунок перемещается вниз по стволу. Этот тип механического карандаша был самым распространенным в начале 20 -го века.Большинство этих механических карандашей имели одностороннюю систему запирания, чтобы грифель мог вернуться в ствол.
Механические карандаши с грифелем или муфтой обычно имеют более толстый грифель от 2 до 5,6 мм. Кроме того, они обычно содержат только один кусок графита в любой момент времени. Обычный клатч-карандаш срабатывает при нажатии на колпачок ластика в верхней части карандаша. Зажимы, расположенные внутри ствола, открываются, чтобы графитовый конец мог свободно перемещаться внутри ствола или возвращаться в ствол.
При нажатии на карандаш и отпускании губок грифель выпадает без сопротивления. Во время этого процесса невозможно контролировать поступательное движение, кроме как с помощью внешнего механизма. Этого механизма можно достичь, удерживая кончик карандаша немного над ладонью руки или на рабочей поверхности. Некоторые механические карандаши оснащены системами, которые постепенно перемещают грифель. Например, грифель Alvin Tech-Matic является таким механическим карандашом. Однако такие карандаши не всегда относятся к категории других механических карандашей с метательными системами.
Механические карандаши также имеют трещотку. Как правило, это карандаши со сцеплением, у которых есть от двух до трех второстепенных зажимов внутри, чтобы удерживать грифель с кольцом на кончике. Этими челюстями управляют с помощью «ручки, находящейся на конце или сбоку карандаша» (Veley, 2011, стр. 36). Нажатие на кнопку приводит к перемещению губок вперед и разъединению, и, следовательно, графит продвигается вперед.
При отпускании кнопки отмечается механическое движение, в результате чего челюсти отводятся назад.Фиксатор свинца, который представляет собой небольшое устройство из резины, используется для удержания поводка в правильном положении и не позволяет ему свободно выпадать из ствола или перемещаться обратно в ствол при движении челюсти для удержания захвата. В других механических карандашах для контроля и поддержки графита используется идеально подогнанная металлическая гильза, и для них не обязательно нужен резиновый фиксатор. В одном типе карандашей с храповым механизмом, встряхивание карандаша обычно вызывает механическое движение внутри колпачка.
Кроме того, такие карандаши могут быть снабжены кнопкой сверху или сбоку, чтобы пользователь мог управлять поводком, когда это необходимо. Другой механизм используется для автоматического перемещения поводка. В этом карандаше для перемещения грифеля используется храповик, но применяется минимальное трение, чтобы грифель не соскользнул обратно в ствол. Перо состоит из пружинного кольца, которое нажимается, когда грифель закончен наверху, чтобы выдвинуть его после приложения и снятия давления (Veley, 2011).
В других сложных конструкциях механический карандаш с храповым механизмом может поворачивать грифель на 60 по часовой стрелке каждый раз, когда грифель кладется на бумагу, чтобы гарантировать равномерный износ. Таким образом, грифель обычно на 50 процентов уже, чем у других обычных движущихся механических карандашей. Таким образом, у них более равномерная толщина написанных линий. Этот дизайн исходил от Mitsubishi.
Сборка
В этом процессе все цилиндры прикрепляются к механизму продвижения, а затем кончик карандаша прикручивается к нижнему концу цилиндра, а ластик карандаша прикрепляется к верхнему концу цилиндра.
При производстве механических карандашей некоторые фабрики могут проводить все свои процессы самостоятельно, используя свои специализированные заводы. И наоборот, другие производители могут передавать в субподряд определенные компоненты для производства. Например, компания может отливать собственные пластиковые бочки, фиксировать металлические детали, наконечники и многое другое, или установка может быть специально предназначена для операций по сборке.
Некоторые производители модифицируют свои стволы и наконечники вне завода и импортируют другие компоненты, такие как металлические детали.В то же время компоненты, которые продвигают вывод, могут быть собраны и закреплены в наконечнике с помощью специализированных автоматических машин, имеющихся на предприятии. Они также производят окончательную сборку вручную, чтобы гарантировать сохранение качества механических карандашей, потому что сборщики физически оценивают карандаши. Таким образом, они гарантируют, что все механические карандаши, передаваемые конечным пользователям, являются продуктами безупречного качества.
Машина для сборки наконечников работает с хвостовиком и надевает их на конус наконечника, прикладывая давление, чтобы обеспечить захват наконечника.
Влияние на дизайн
На протяжении нескольких столетий производители и дизайнеры механических карандашей находили способы улучшить свою продукцию и улучшить ее эргономичность (Petroski, 2010). Таким образом, дизайнеры ввели новые функции, которые больше подходят для механических карандашей. Сегодня есть механические карандаши для студентов, руководителей, повседневные, эргономичные, высокоточные, с защитой от свинца, шейкер и мини-механические карандаши.
Выдвижной наконечник
Новые конструкции механических карандашей имеют выдвижные наконечники, обеспечивающие безопасность пользователей и карманов.
Защита от грифеля
Гильзы предназначены для защиты грифелей карандашей от «поломки, особенно той части, которая покрыта грифелем» (Jet Pens, 2015, стр. 1). Скользящая гильза позволяет поверхности бумаги ограничивать гильзу обратно в кончик механического карандаша при использовании грифеля. Следовательно, пользователи могут продолжать использовать острый наконечник, пока провод защищен. Другие формы механических карандашей имеют еще более совершенные системы защиты. Платиновый OLEeNu, например, разработан со «встроенной пружиной для защиты кончика карандаша от давления, исходящего от письма» (Jet Pens, 2015, стр.1).
Некоторые механические карандаши, такие как «ZeroShin и Platinum OLEeNU, имеют двойное сцепление» (Jet Pens, 2015, стр. 1). Этот специальный компонент разработан для того, чтобы пользователи могли израсходовать всю свинец до последнего бита. Механический карандаш с двойным сцеплением разработан таким образом, чтобы пользователь использовал практически весь грифель, а не тратил около 15 процентов (Jet Pens, 2015).
Автоматическое вращение грифеля
Это гарантирует, что грифель остается острым и стабильным в механических карандашах Uni Kuru Toga с этой функцией (Jet Pens, 2015).Храповой механизм позволяет поворачивать поводок в узком направлении каждый раз, когда он используется. Следовательно, свинец равномерно изнашивается со всех сторон, что приводит к однородному, последовательному письму.
Заключение
В этих исследованиях было исследовано, как делается механический карандаш. Он охватывает начальную деятельность, включая поиск и извлечение сырья, такого как пластмассовая бочка, пластмассовая трубка для графита, ластик и другие механические системы.
В процессе производства механических карандашей производится несколько компонентов.Это предпочтительно из-за твердого маркировочного сердечника, сделанного из графита, называемого свинцом. Также доступен разнообразный ассортимент цветов. Эти карандаши позволяют наносить ровные линии необходимой толщины без необходимости их затачивать. Следовательно, они доступны для широкого круга целей, включая регулярное письмо и техническое рисование. Механические карандаши считаются лучшей альтернативой деревянным карандашам и ручкам, потому что они не требуют заточки, стираются и считаются удобными и прочными среди других преимуществ.
Также необходимо признать, что производители и дизайнеры механических карандашей постоянно уделяют внимание инновациям и совершенствованию, чтобы создавать более совершенные продукты, отвечающие различным целям и предпочтениям пользователей.
Ссылки
Материал АБС. (2012). Материал АБС . Интернет.
Американский химический совет, Inc. (2015). Как производятся пластмассы . Интернет.
Asbury Graphite Mills, Inc. (2006 г.). Введение в синтетический графит .Интернет.
Данливи, Б. (2015). Техническое описание механического карандаша . Интернет.
Гершенсон, Дж. К., Прасад, Г. Дж., И Алламнени, С. (1999). Модульный дизайн продукта: взгляд на жизненный цикл. Журнал интегрированного проектирования и науки о процессах, 3 (4), 1-9. Интернет.
Хотес, Т. (2015). АБС-пластик — характеристики, ограничения и варианты . Интернет.
Струйные ручки. (2015). Руководство по механическим карандашам .Интернет.
Петроски, Х. (2010). Карандаш: история дизайна и обстоятельств. Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф, Inc.
Пул, С. (2014). У меня никогда не бывает слишком много механических карандашей . Интернет.
Университет Ватерлоо. (2006). Музей наук о Земле . Интернет.
Велей, Дж. А. (2011). Каталог американских механических карандашей. Дейтон, Огайо: Грейден Пресс. Интернет.
Циммерман, А.Дж. И Вайндорф Д. К. (2010). Анализ тяжелых металлов и следов металлов в почве путем последовательной экстракции: обзор процедур . Международный журнал аналитической химии, 2010 (387803), 1-7. Интернет.
Анатомия карандаша № 2 (ИЗОБРАЖЕНИЯ)
Ниже приводится отрывок из «Как точить карандаши: Практический и теоретический трактат о кустарном ремесле заточки карандашей для писателей, художников, подрядчиков, токарных станков, уголков и государственных служащих» [Melville House, $ 15.95]. Книга написана кустарным точилкой для карандашей Дэвидом Рисом, который использует веселый и информативный тон:
Предполагается, что читатель уже в некоторой степени знаком с карандашом №2. Приведенные ниже замечания служат только для дальнейшего уточнения его или ее понимания в контексте лучших практик заточки.
Типичный карандаш №2 сделан из кедра. Это 7 1/2 дюймов в длину, с деревянным стержнем размером 6 3/4 дюйма.
а. НАКОНЕЧНИК карандаша — это поверхность для маркировки, наиболее удаленная от ластика.
г. ТОЧКА карандаша для целей этой книги относится к конусу, конец которого является кончиком карандаша, а основание — верхним пределом неформованного стержня. Это означает, что острие состоит из открытого графита и кедра. (Консервативные читатели могут возразить против этой номенклатуры; я надеюсь, они убедятся в ее полезности по мере развертывания нашей книги.)
г. ВЕРХНИЙ ВОРОТНИК — это граница между кедром и графитом.
г. ОШЕЙНИК — это та часть наконечника, которая не имеет открытого графита.Если рассматривать обнаженный графит как балансирующий визуальный аналог ластика, воротник служит визуальным аналогом наконечника.
e. НИЖНИЙ ХОМУТ — это граница между нижней частью конуса и верхней частью неохлаждаемого вала. (У шестигранных карандашей он определяется зубчатыми краями, где плоские поверхности стержня сужаются к выступающему кедровому острию; цилиндрические карандаши не имеют таких зубцов на дне воротника.)
ф. ВАЛ — это деревянный кожух, окружающий графитовый сердечник.Он также известен как тело карандаша. Карандаши №2, продаваемые в США, чаще всего шестиугольные.
г. FERRULE — металлический обжимной кусок, соединяющий стержень карандаша с ластиком.
ч. ЛАСТИКА — загадка.
«Грифель» карандаша на самом деле сделан из смеси графита, глины и воска со связующим веществом, нанесенным для уплотнения внутри деревянного стержня. Этот процесс был впервые разработан французом Николя-Жаком Конте в конце 18 века — нововведение, которое привело к доминированию Франции в торговле карандашами на долгие годы.
Количество глины в смеси определяет твердость грифеля — чем больше глины, тем тверже острие и светлее леска. До сих пор нет единого международного стандарта в отношении градаций грифеля. Эта книга (и мой бизнес) посвящены исключительно карандашам №2, иногда называемым карандашами HB.
В течение многих лет я полагал, что карандаши «получили графит», когда их вводили в их полые стержни. Фактически, пристальный взгляд на незаточенный или «сырой» конец карандаша обычно обнаруживает различия в цвете и / или текстуре противоположных половин.Это связано с тем, что карандаши состоят из двух кедровых кусочков с желобками и отрезка графита, зажатого между ними.
Большинство карандашей №2 шестиугольные. Конструкция оправдана логистическими и утилитарными соображениями: производители осознали, что из одного и того же куска дерева получается больше шестигранных валов, чем цилиндрических валов; Шестигранные карандаши реже соскальзывают с наклонных чертежных столов.
Всегда проверяйте карандаш перед его заточкой. Ранняя история производства карандашей была отмечена непоследовательностью производства и откровенным мошенничеством (грифели некоторых карандашей заходили в стержень всего на несколько дюймов; к тому времени, когда пользователь заточил карандаш достаточно, чтобы понять обман, было уже слишком поздно).В наше время, когда все больше и больше карандашей производится за границей с прицелом на минимизацию затрат, мы сталкиваемся с некачественными образцами классического карандаша №2, и нам следует проверять их на наличие любых недостатков, которые могут помешать попыткам заточки. бесполезно.
Шестигранный стержень карандаша должен быть прямым, так как изгиб может привести к «дрожанию» в точилках с ручным приводом и неправильным выступам, производимым карманными точилками. Прокатывая карандаш под ладонью по плоской поверхности, вы должны выявить любые перекосы.
Убедитесь, что графитовый сердечник находится по центру деревянного вала. Смещенный от центра грифель приведет к появлению точки, которую становится все труднее точить равномерно. Использование карманного ножа (см. Главу 4) обеспечит большую гибкость в наведении на ошибочный стержень, но даже тем не менее пользователю карандаша придется уменьшить свое давление, прикладывая ту сторону наконечника, которая проходит ближе всего к краю стержня. Лучше просто выбросить карандаши, стержни которых отклонены от оси более чем на 25%.
Необработанный верх нового карандаша не должен быть покрыт краской. Знаковый желтый (или черный, или синий) стержень карандаша раскрашивается путем погружения его в чан с краской; любая краска, которая прилипает к необработанному концу карандаша, свидетельствует о неровностях в процессе отделки, что, в свою очередь, указывает на неровности на более ранних стадиях производства — неровности, указывающие на неудачный компромисс в вопросах, более важных, чем эстетика!
Помните: карандаш, которым пользовался писатель, может не подойти рисовальщику; Идеальная точка для экзаменуемого по стандарту, работающего в чрезмерно освещенном классе, может не понравиться поэту-луче, бездельничавшему на продуваемой ветром пике.Никакая точка не может удовлетворить все потребности. Незаточенный карандаш, напротив, представляет собой идеализированную форму. Если поставить острие на карандаш — сделать его функциональным — значит вывести его из пещеры Платона на полуденное солнце полезности. Конечно, жизнь за пределами пещеры чревата несовершенством и разочарованием. Но мы должны научиться мириться с этими рисками, если хотим, чтобы кислорода хватило на жизнь.
Вызов всех фанатов HuffPost!
Подпишитесь на членство, чтобы стать одним из основателей и помочь сформировать следующую главу HuffPost
Техническое описание — английский 21007: Написание для инженерного портфолио
Базик Диаманте 0.5 Механический карандаш
Абу Сайид
Город Колледж Нью-Йорка
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ……………………………………………………………………. 3
История механического карандаша ………………………………………………… 3
Назначение изобретения механического карандаша ………………………………………. 3
Базич Описание карандаша Diamante …………………………………………… 3
Описание внешних компонентов карандаша Bazic Diamante Pencil …………………….. 4
Бочка Сборка ……………………………………………………………. 5
Захватывающий сборка …………………………………………………………. 6
Описание внутренних компонентов карандаша Bazic Diamante Pencil ……………………… 8
Как Карандаш Bazic Diamante можно использовать или его функции? … .. …………………… 11
Заключение ……………………………………………………………………….. 11
Список литературы ……………………………………………………………………… .. 13
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 ИСТОРИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО КАРАНДАША
Идея создания механического карандаша впервые пришла в голову Конраду Геснеру в 1565. Он изобрел карандаш, но внутри него не было механизма, чтобы протолкните провод к втулке. Вместо этого механический карандаш отрегулируйте вручную, чтобы затачить его.Позже, в 1822 году, английский серебряный мастер Сэмпсон Мордан и английский инженер Джон Исаак Хокинс изобрели механический карандаш у этого был механизм, который толкал свинец вперед. С тех пор люди продолжали для улучшения деталей механического карандаша. Что еще более важно, между 1822 и 1874 г. зарегистрировано 160 патентов на усовершенствование компонентов механического карандаша. (История механического карандаша — изобретатель механизма, 2017).
1,2 ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО КАРАНДАША
Механический карандаш был изобретен для защиты окружающей среды, потому что традиционный карандаш делался из деревьев.Негативное влияние вырубки деревьев — вырубка лесов. Это способствует изменению климата, потому что вырубка деревьев увеличивает количество углекислого газа в воздухе (Scott, 2018). Преимущество карандаша Bazic Diamante 0.5 в том, что он сделан из пластика и металлов, поэтому его можно переработать для повторного использования. Согласно журналу Slate Magazine , механический карандаш более долговечен, чем традиционный деревянный карандаш, поскольку грифели можно пополнять, поэтому пользователям не нужно регулярно менять карандаш (Leibenluft, 2008).Механический карандаш сэкономил пользователям много времени, потому что они могли избежать заточки.
1,3 ОПИСАНИЕ БАЗОВОГО КАРАНДАША DIAMANTE
В 21 век, компания Bazic продолжает совершенствовать механический карандаш компоненты для внедрения новых инноваций и уникальных функций, чтобы пользователи могли имеют преимущества при письме. Детали механического карандаша Bazic Diamante 0.5 Включает в себя втулку, карманный зажим, коническую крышку, вал, патрон, зажимное кольцо, свинцовую втулку, рукоятка, пружина, дозатор стержня, ластик и колпачок ластика.Используется для аккуратных письмо и рисование. Он предлагает новые захватывающие функции, которые делают карандаш еще более привлекательным. эффективный и привлекательный для потребителей, такой как ластик, красивый дизайн на крышке конуса и противоскользящей рукоятке. Цена дешевая, а пользователь получает три уникальных цвета карандаша в одной упаковке всего за 1,19 доллара плюс налог. В Bazic Diamante — идеальный механический карандаш, потому что он экологически безопасен. дружелюбны, цены доступные, дизайн на карандаше потрясающий, а уникальная ручка, полезная для пользователей.
2. ОПИСАНИЕ НАРУЖНЫХ ЧАСТЕЙ OF КАРАНДАШ BAZIC DIAMANTE
В Карандаш Bazic Diamante состоит из двух основных компонентов:
- Узел ствола
- Узел захвата
Рисунок 2: Два основных компонента механического карандаша
2.1. БОЧКА В СБОРЕ
2.1.1 ЛАСТИК
крышка ластика — передовая инновация, потому что обычно механические карандаши не включить один.Он служит кнопкой на карандаше, потому что нажатие на нее приведет к выходят из свинцовой втулки. Кроме того, компонент важен для защищайте ластик от потери, потому что он обычно становится тоньше после использования Это; в результате выходит легко. Таким образом, колпачок ластика препятствует тому, чтобы ластик от выхода, заблокировав его. Легко снимается с карандаша, просто просто потянув за колпачок, чтобы воспользоваться ластиком. Колпачок ластика очень легкий. Это делает механический карандаш привлекательным, потому что со временем ластики становятся грязные после их использования.Таким образом, когда крышка ластика закрывает ластик, то карандаши всегда выглядят как новые.
2.1.2 КАРМАННЫЙ ЗАЖИМ
карманный зажим помогает пользователям носить карандаш, не опасаясь его потерять, потому что они могут прикрепить свой карандаш к карману, рубашке или блокноту. Затем карманный зажим обеспечивает устойчивость держателя ластика, предотвращая его перемещение вверх и вниз. Зажим для кармана у карандашей Bazic Diamante гибкий; следовательно, это не сломается легко.
2.1.3 РУКАВ
Рукав один из самых важные компоненты механических карандашей, потому что они защищают внутреннюю часть материалы от взлома. Затем гильза соединяет ствол и захват. собрать вместе, так что без рукава механические карандаши не работают. В Преимущество карандашей Bazic Diamante в том, что пользователи могут легко просматривать состояние поводок, не вынимая его, потому что гильза прозрачная.
2.2 ЗАЖИМНЫЙ УЗЕЛ
2.2.1 GRIP
ручка обеспечивает дополнительный комфорт для пользователей, потому что она очень мягкая. Хватка на Карандаши Bazic Diamante уникальны тем, что на них есть несколько точек, чтобы занос. Нововведение эффективно для пользователей, у которых потеют руки во время писать, потому что человеку трудно держать карандаши скользкими Руки. Тогда запись становится трудной для пользователей. В результате новый инновации сделают жизнь проще для всех, потому что ручка разработана в способ обеспечить дополнительный комфорт за счет противоскольжения.
2.2.2 КОЛПАК КОНУС
Колпачок конуса также служит для захвата карандаша, потому что пользователи держат его во время письма. Коническая крышка карандаша Bazic Diamante уникальна тем, что на ней имеется несколько линий, предотвращающих занос. Дизайн колпачка конуса предполагает, что изобретатель думает о каждом пользователе и о карандаше так, чтобы каждый мог писать им лучше.Что еще более важно, идея противоскольжения уникальна и отличает карандаши Bazic Diamante от других.
2.2.3 ВЕДУЩИЙ РУКАВ
свинцовая гильза того же размера, что и свинцовый номер, чтобы свинец не двигался вокруг. Кроме того, через свинцовую гильзу пользователи могут легко заправить свинец в карандашом, нажав на колпачок ластика, чтобы зажимное кольцо открывало этот провод можно вставить в свинцовую втулку, чтобы добраться до вала.
3. КОМПОНЕНТЫ ИНТЕРЬЕРА МЕХАНИЧЕСКОГО КАРАНДАША BAZIC DIAMANTE
Карандаш Bazic Diamante состоит из 6 компонентов:
1. Ластик 2. Вал 3. Пружина 4. Патрон 5. Патронное кольцо 6. Распределитель вала
3.1 ЛИСТ
В ластик облегчает жизнь пользователям, потому что им не нужно носите с собой гигантский ластик, чтобы исправлять ошибки. Ластик также помогает вести оставаться внутри стержня, потому что на верхней части ластика есть небольшое отверстие для вставки ведет в карандаши.Когда теряется ластик, трудно удержать поводок внутри. Прелесть карандашей Bazic Diamante в том, что ластик тонкий и легкий. Следовательно, существует идеальный баланс между стволом и узлом захвата. и пользователи не чувствуют себя тяжелыми во время письма.
3,2 ВАЛ
вал служит защитой для свинца, потому что внутри него остается лишняя свинцовая деталь; в виде В результате вал предотвращает поломку проводов. Вал достаточно большой для ленивые пользователи размещают несколько лидов одновременно, чтобы избежать хлопот с повторным заполнением лидов.Вал также служит держателем ластика, потому что ластик расположен сверху вал. Самое главное, вал сделан из пластика, поэтому его можно переработанный. Следовательно, вал является экологически чистым, а производитель может дешево создать карандаши Bazic Diamante, потому что переработка пластмассы недороги.
3.3 ПРУЖИНА
пружина помогает проводу пройти через свинцовую втулку. Когда пользователи нажимают ластик крышка, затем пружина вернет ее в нормальное положение.В то же время, зажимное кольцо позволяет патрону захватывать провод от вала для продвижения поводок близко к свинцовой втулке. Пружина металлическая; как В результате они экологически чистые, и их можно использовать повторно.
3,4
ПАТРОН
патрон представляет собой небольшую трубку, которая выполняет функцию моста между валом и свинцом. рукав, потому что он соединяет их вместе. Патрон может быть закрытым и открытым. В Назначение патрона — захватить провод с вала, чтобы продвинуть его вперед.Патрон позволяет поводку продвигаться вперед, когда пользователь нажимает на крышку ластика.
3,5 ЗАЖИМНОЕ КОЛЬЦО
Целью зажимного кольца является закрытие патрона, когда он открывается, чтобы сохранить дополнительный кусок грифеля внутри карандаша. Патрон также предотвращает привести к возврату, когда он закроется. Таким образом, зажимное кольцо играет важную роль. роль, чтобы держать грифель внутри карандаша.
3,6 ВАЛ ДОЗАТОРА
Назначение дозатора вала — удерживать пружину, зажимной патрон и зажимное кольцо. вместе внутри него, потому что если эти компоненты отсоединятся, то механический карандаш не работал бы точно.
4. КАК МОЖЕТ БЫТЬ КАРАНДАШ BAZIC DIAMANTE ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИЛИ ФУНКЦИИ?
Карандаши Bazic Diamante можно использовать, когда пользователи вставляют в них грифель. В пользователи могут вставить грифель в карандаши, сняв ластик и колпачок ластика от карандашей просунуть грифель внутрь через отверстие, расположенное на ластике держатель. С другой стороны, пользователи могут вставлять грифель в карандаши, удерживая удерживая колпачок ластика, чтобы зажимное кольцо открывало патрон, чтобы разместить веди в это.После завершения вставки грифеля нажмите на колпачок ластика. свинец автоматически проходил через свинцовую втулку. Когда пользователи нажимают ластик, затем зажимной патрон захватывает провод с вала, чтобы продвинуть провод к пройти через свинцовую втулку. Пользователи будут нажимать на колпачок ластика до тех пор, пока свинец проходит через свинцовую втулку. Наконец, пользователи могут ухватиться за механический карандаш, как традиционный деревянный карандаш, позволяет аккуратно писать без заточки.
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Базич Карандаш Diamante эффективен для каждого пользователя, потому что на нем есть уникальный дизайн. рукоятка и колпачок конуса, чтобы карандаш не скользил.В целом карандаш выглядит привлекательно с колпачком ластика, потому что он закрывает ластик, карандаш выглядит новым. Цена доступная, чтобы купить карандаши, и это относительно дешевле, потому что они содержат высококачественную ручку, колпачок конуса, колпачок ластика и красочные рукава, что делает карандаш красивым. Важнее, продукт не будет запрещен Агентством по охране окружающей среды, потому что они обычно запрещают продукты, содержащие вредные токсины, загрязняющие среды.Однако карандаши Bazic Diamante безвредны для окружающей среды. потому что компонент не содержит опасных токсичных веществ, и все компоненты могут быть повторно использован снова, чтобы создать новый карандаш.
6. ССЫЛКИ
История Механического карандаша — изобретатель механизма (2017). История механики
Карандаши — Изобретатель и изобретатель . Получено 26 марта 2019 г. с сайта http://www.historyofpencils.com/writing-instruments-history/history-of-mechanical-pencils/.
Leibenluft, J (2008). «Являются ли механические карандаши более экологичными, чем карандаши
?Обычный Деревянный вид? » Сланцевый журнал . Получено 3 апреля 2019 г. из slate.com/technology/2008/09/are-mechanical-pencils-better-for-the-environment-than-the-regular-w Wooden-kind.html.
Скотт, W (2018). «Спасайте деревья по карандашу за раз». Друзья в офисе . Проверено 3 апреля 2019 г.
с сайта officefriends.com/save-trees-one-pencil-at-a-time/.
История механических карандашей — изобретение и изобретатель
Механический карандаш — это карандаш, который имеет механизм, который расширяет твердую пигментную сердцевину, называемую грифелем, которая сделана из графита или твердого пигмента. Эта пигментная сердцевина не прикреплена к внешнему корпусу и может быть заменена. Хотя в США его называют «механическим карандашом», в Великобритании его называют «движущимся карандашом», а в Индии — «ручным карандашом». Эта ручка в основном используется для рисования и письма, но ее также можно использовать в изобразительном искусстве.Для использования их не нужно затачивать, поэтому они очень популярны среди студентов.
Во-первых, примитивный механический карандаш (или более простой карандаш) был изобретен в 1565 году Конрадом Геснером, швейцарским натуралистом и библиографом. Его грифельный карандаш нужно было отрегулировать вручную, чтобы его можно было заточить. Когда в 1977 году был найден затонувший в 1791 году корабль HMS Pandora, на его борту был обнаружен механический карандаш.
Первый механический карандаш с механизмом, приводящим в движение грифель, и чей грифель можно было заменить, был запатентован в 1822 году Сэмпсоном Морданом и Джоном Исааком Хокинсом в Великобритании.Мордан несколько раз менял деловых партнеров, пока в 1837 году он не решил начать производство механических карандашей в одиночку в своем «S.Mordan & Co.» Компания. Он (и его компания после него) продолжали производить механические карандаши до Второй мировой войны, когда его фабрика была разрушена в результате бомбардировки.
Другие продолжали совершенствовать эти карандаши, и между 1822 и 1874 годами было зарегистрировано более 160 патентов, которые сделали именно это. Подпружиненный механический карандаш появился в 1877 году, а в 1895 году появился первый поворотно-подающий механизм.В 1915 году Токудзи Хаякава, новый рабочий по металлу, усовершенствовал механический карандаш и назвал его «Всегда готовый острый карандаш». Когда компании из Токио и Осаки сделали большие заказы на его карандаш, он начал продавать их в больших количествах и открыл свой бизнес, который получил название от карандаша «Sharp». В то же время в Америке Чарльз Р. Киран разрабатывал аналогичный карандаш, но с храповым механизмом, а Хаякава — с винтовым. Очень тонкие грифели появились в 1939 году, и первый имел диаметр 0.9 мм. Далее были 0,3, 0,5, 0,7, 1,3 и 1,4 мм. Сегодня у нас есть провода 0,4 мм и даже 0,2.
Сегодня механические карандаши работают по трем принципам. Карандаши с трещоткой имеют две или три маленькие губки внутри кольца на кончике, которые удерживают грифель. Когда кнопка на конце карандаша нажата, челюсти двигаются вперед и открываются, толкая поводок вперед. Отпущенная кнопка закрывает челюсти, но свинец остается на месте, потому что его удерживает небольшое резиновое приспособление. Некоторые карандаши с храповым механизмом имеют вес, который перемещается вперед и назад и приводит в действие механизм, который толкает грифель вперед.Карандаши на винтовой основе имеют винт, который при закручивании перемещает ползунок вниз по корпусу карандаша, который, в свою очередь, продвигает грифель. Некоторые карандаши с винтовой базой имеют фиксирующий механизм, который позволяет вставить грифель обратно в карандаш. Карандаши со сцеплением (также известные как грифель) представляют собой вариант карандашей с храповым механизмом, потому что у них также есть две или три маленьких губки, и они, когда нажимается кнопка на другом конце, также открываются, но у них нет механизма, который будет держать инициативу.Свинец можно свободно перемещать, когда челюсти открыты, внутрь и наружу карандаша. Карандаши сцепления используют более толстые грифели (от 2 до 5,6 мм) и обычно держат только один кусок грифеля за раз, в то время как другие типы механических карандашей с более тонкими грифелями могут держать больше в запасе. Грифели для механических карандашей также могут быть разных цветов, и их можно делать стираемыми и нестираемыми.
Фактов о карандашах для детей
Карандаш — это письменный прибор в форме шестиугольной призмы или цилиндра, который также используется для рисования, обычно на бумаге.
Строение
Карандаш обычно изготавливается из куска угля, смешанного с глиной, с деревянным футляром вокруг него. Цветные карандаши — это тип карандашей, у которых вместо серовато-серебристого кончика красочный. Цветные карандаши или мелки обычно предназначены для рисования, а не для письма.
Ручки и карандаши
Важное различие между ручками и карандашами заключается в том, что кончик карандаша сделан из графита (или грифеля), а кончик ручки сделан из металла с чернилами, выходящими из нижней части.Карандашные надписи не растекаются и не смываются при намокании бумаги, в отличие от ручек с чернилами. Написание пером обычно нечеткое. Написание карандашом можно стереть, а вот письмо ручкой — нет. Наконец, хотя карандаши существуют уже тысячи лет, ручки существуют только около трехсот лет.
История
Старые советские цветные карандаши в футляре (около 1959 г.)Ранним инструментом письма была тростниковая ручка, которую использовали древние египтяне, писавшие чернилами на листах папируса.
Еще одним ранним пишущим инструментом был стилус, представлявший собой тонкую металлическую палочку, часто сделанную из свинца. Им пользовались римляне для нанесения царапин на дерево, покрытое царапинами. Слово карандаш происходит от латинского слова pencillus , что означает «маленький хвостик». Это изобретение 16 века в Англии.
Открытие графитовых месторождений
Незадолго до 1565 г. (возможно, уже в 1500 г.) в Борроудейле, Камбрия, было обнаружено огромное месторождение графита.Местные жители обнаружили, что он очень полезен для маркировки овец. Это конкретное месторождение графита было чрезвычайно чистым и твердым, и его можно было легко распилить на палки. Это до сих пор единственное крупномасштабное месторождение графита, когда-либо обнаруженное в этой твердой форме. Химия была в зачаточном состоянии, и считалось, что это вещество представляет собой разновидность свинца. Следовательно, он получил название plumbago (латинское «свинцовая руда»). Черный стержень карандашей по-прежнему обозначается как грифель , хотя он никогда не содержал элементного грифеля.
Ценность графита вскоре была осознана, главным образом потому, что его можно было использовать для заливки форм для пушечных ядер. Рудники были захвачены короной и охранялись. Когда было накоплено достаточное количество графита, рудники были затоплены, чтобы предотвратить кражу, пока не потребовалось больше. Графит приходилось вывозить контрабандой для использования в карандашах. Поскольку графит мягкий, он требует держателя какой-то формы. Графитовые палочки сначала оборачивали веревкой или овчиной для устойчивости. Новости о пользе этих ранних карандашей распространились повсюду, привлекая внимание художников всего известного мира.
Англия продолжала иметь монополию на производство карандашей, пока не был найден метод восстановления графитового порошка. Отчетливо квадратные английские карандаши продолжали изготавливаться палками, вырезанными из натурального графита, до 1860-х годов. В городе Кесвик, недалеко от оригинальных находок блочного графита, есть музей карандашей.
Первая попытка изготовления графитовых стержней из порошкового графита была предпринята в Нюрнберге, Германия, в 1662 году. В нем использовалась смесь графита, серы и сурьмы.
Остаточный графит от карандаша не ядовит, а графит безвреден при употреблении.
No. 2 Карандаши
Карандаш № 2 получил свое название от оттенка темноты, который он имеет (второй по темноте) от карандаша № 1-5. Форма этого карандаша обычно шестиугольная и часто имеет деревянную основу. Они могут писать под водой, вверх ногами и в космосе. Они также могут написать до 45000 слов.
Добавлены держатели для дерева
Итальянцы первыми подумали о деревянных держателях.В 1560 году итальянская пара по имени Симонио и Линдиана Бернакотти создала первые чертежи современного столярного карандаша, чтобы отмечать свои столярные изделия. Вместо этого их версия представляла собой плоский, овальный, более компактный тип карандаша. Сначала они сделали это, выдолбив ветку можжевельника. Вскоре после этого была обнаружена превосходная техника: были вырезаны две деревянные половинки, вставлена графитовая палочка, а затем две половинки склеены вместе — по сути, тот же метод, который используется и по сей день.
Английский и немецкий карандаши не были доступны французам во время наполеоновских войн.Франция находилась под военно-морской блокадой, введенной Великобританией, и не могла импортировать чистые графитовые стержни из британских рудников Grey Knotts — единственного известного в мире источника твердого графита. Франция также не смогла импортировать низкокачественный немецкий заменитель графитового карандаша. Чтобы это изменить, потребовались усилия офицера армии Наполеона. В 1795 году Николас Жак Конте открыл метод смешивания порошкообразного графита с глиной и формирования из смеси стержней, которые затем обжигались в печи.Изменяя соотношение графита и глины, можно также изменять твердость графитового стержня. Этот метод производства, который был ранее открыт австрийцем Йозефом Хардтмутом из Кох-и-Нура в 1790 году, до сих пор используется.
В Англии карандаши продолжали изготавливаться из цельнотянутого графита. Первым успешным изобретением Генри Бессемера (1838 г.) был способ прессования графитового порошка в твердый графит, что позволило повторно использовать отходы распиловки.
Изготовление карандашей.Верхняя последовательность показывает старый метод, когда нужно было отрезать куски графита до нужного размера; нижняя последовательность — это новый, современный метод с использованием стержней из графита и глины.Американские колонисты импортировали карандаши из Европы вплоть до американской революции. Бенджамин Франклин рекламировал карандаши для продажи в своей газете Pennsylvania Gazette в 1729 году, а Джордж Вашингтон использовал трехдюймовый карандаш, когда обследовал территорию Огайо в 1762 году. Говорят, что Уильям Манро, краснодеревщик из Конкорда, штат Массачусетс, сделал первый Американские деревянные карандаши 1812 года.Это был не единственный случай изготовления карандашей в Конкорде. Согласно Генри Петроски, философ-трансценденталист Генри Дэвид Торо открыл, как сделать хороший карандаш из низкокачественного графита, используя глину в качестве связующего; Это изобретение было инициировано карандашной фабрикой его отца в Конкорде, которая использовала графит, найденный в Нью-Гэмпшире в 1821 году Чарльзом Данбаром.
Ластик прилагается
Рисунок карандашом с прилагаемым ластиком из заявки на патент.30 марта 1858 года Гимен Липман получил первый патент на прикрепление ластика к концу карандаша.В 1862 году Липман продал свой патент Джозефу Рекендорферу за 100 000 долларов, который подал в суд на производителя карандашей Faber-Castell за нарушение. В 1875 году Верховный суд США вынес решение против Рекендорфера, объявившего патент недействительным.
Металлическая полоса, используемая для соединения ластика с карандашом, называется наконечником.
Другие попытки
Первая попытка изготовления графитовых стержней из порошкового графита была предпринята в Нюрнберге, Германия, в 1662 году. Они использовали смесь графита, серы и сурьмы.Хотя их можно было использовать, они были не так хороши, как английские карандаши.
Английский и немецкий карандаши не были доступны французам во время наполеоновских войн. Чтобы это изменить, потребовались усилия офицера армии Наполеона. В 1795 году Николас Жак Конте открыл метод смешивания порошкообразного графита с глиной и формирования из смеси стержней, которые затем обжигались в печи. Изменяя соотношение графита и глины, можно также изменять твердость графитового стержня (чем больше глины, тем тверже карандаш и светлее цвет метки).Этот метод изготовления карандашей используется и сегодня.
Современные карандаши
Сегодня карандаши производятся промышленным способом путем смешивания мелко измельченных порошков графита и глины, добавления воды, формирования длинных нитей, похожих на спагетти, и обжига их в печи. Полученные струны погружаются в масло или расплавленный воск, который просачивается в крошечные отверстия материала, что приводит к более плавному письму. Доска можжевельника или кедра ладана с несколькими длинными параллельными канавками разрезается, чтобы получилось нечто, называемое сланцем, и в эти канавки вставляются струны графита / глины.Сверху наклеивается еще одна рифленая планка, а затем все разрезается на отдельные карандаши, которые затем покрываются лаком или красятся.
Несколько распространенных марок цветных карандашей (среди прочего) — это Crayola, RoseArt и Cra-Z-Art.
Типы
По маркировочному материалу
- Карандаши графитовые
- Это наиболее распространенные типы карандашей, они заключены в деревянный корпус. Они сделаны из смеси глины и графита, а их темнота варьируется от светло-серого до черного.Их состав позволяет наносить максимально плавные мазки.
- Карандаши твердые графитовые
- Это твердые палочки из композита графита и глины (как в «графитовом карандаше») диаметром примерно с обычный карандаш, у которых нет другой оболочки, кроме обертки или этикетки. Их часто называют карандашами «без дерева». Они используются в основном для художественных целей, поскольку отсутствие корпуса позволяет легче покрывать большие пространства, создавать различные эффекты и обеспечивать большую экономию при использовании карандаша целиком.Они доступны в том же диапазоне темноты, что и графитовые карандаши в деревянном корпусе.
- Карандаши с жидким графитом
- Это карандаши, которые пишут как ручки. Технология была впервые изобретена в 1955 году Скрипто и Паркер Пенс. Формула жидкого графита Scripto появилась примерно за три месяца до формулы жидкого свинца Паркера. Чтобы избежать длительной патентной борьбы, две компании согласились поделиться своими формулами.
- Карандаши угольные
- Изготовлены из древесного угля и обеспечивают более насыщенный черный цвет, чем графитовые карандаши, но имеют тенденцию легко размазываться и обладают большей абразивностью, чем графит.Для двухцветной техники также доступны карандаши с оттенками сепии и белые карандаши.
- Угольные карандаши
- Обычно они сделаны из смеси глины и ламповой сажи, но иногда их смешивают с древесным углем или графитом, в зависимости от темноты и производителя. Они дают более полный черный цвет, чем графитовые карандаши, но более гладкие, чем угольные.
- Цветные карандаши или мелки
- Они имеют сердцевину, напоминающую воск, с пигментом и другими наполнителями. Часто смешивают несколько цветов.
- Карандаши для консистентной смазки
- Они пишут практически на любой поверхности (включая стекло, пластик, металл и фотографии). Наиболее часто используемые жирные карандаши заключены в бумагу (Berol и Sanford Peel-off), но они также могут быть в деревянной оболочке (Staedtler Omnichrom).
- Карандаши акварельные
- Они предназначены для использования в технике акварели. Карандаши можно использовать сами по себе для создания четких жирных линий. Мазки, нанесенные карандашом, также можно смочить водой и размазать кистями.
По использованию
Два графитовых карандаша без древесины, два угольных карандаша и два жирных карандаша.- Карандаши столярные
- Это карандаши, которые обладают двумя основными свойствами: их форма не позволяет им катиться, и их графит прочный. Самый старый из сохранившихся карандашей — это карандаш немецкого плотника, датируемый 17 веком и теперь находящийся в коллекции Faber-Castell.
- Карандаши для копирования (или несмываемые карандаши)
- Это графитовые карандаши с добавлением красителя, создающего несмываемый след.Они были изобретены в конце 19 века для копирования печатных машин и в качестве практического заменителя перьевых ручек. Их отметки часто визуально неотличимы от отметок на стандартных графитовых карандашах, но при увлажнении их отметки растворяются в цветных чернилах, которые затем вдавливаются в другой лист бумаги. Они широко использовались до середины 20 века, когда их постепенно вытеснили шариковые ручки. В Италии их использование по-прежнему разрешено законом для бюллетеней для голосования на выборах и референдумах.
- Карандаши для глаз
- Карандаши для подводки глаз используются для макияжа. В отличие от традиционных копировальных карандашей, карандаши для подводки глаз обычно содержат нетоксичные красители.
- Стираемые цветные карандаши
- В отличие от цветных карандашей на восковой основе, их можно легко стереть. В основном они используются для создания набросков, где целью является создание контура с использованием того же цвета, что и другие носители (например, восковые карандаши или акварельные краски), или когда целью является сканирование цветного эскиза.Некоторые аниматоры предпочитают стираемые цветные карандаши, а не графитные, потому что они не так легко размазываются, а разные цвета позволяют лучше разделить объекты на эскизе. Редакторы также считают их полезными, поскольку их маркировка выделяется больше, чем графит, но ее можно стереть.
- Без воспроизведения Карандаши синего цвета
- или не для фотографий делают отметки, которые не воспроизводятся копировальными аппаратами (Sanford’s Copy-not или Staedtler’s Mars Non-photo) или копировальными аппаратами для белых отпечатков (Staedtler’s Mars Non-Print).
- Карандаш стенографиста
- Также известен как стенографический карандаш . Ожидается, что эти карандаши будут очень надежными, а их грифель долговечен. Тем не менее, стенографические карандаши иногда затачивают с обоих концов для повышения надежности. Они имеют круглую форму, чтобы избежать боли при сжатии при длинных текстах.
- Карандаш для гольфа
- Карандаши для гольфа обычно короткие (обычно длина 9 см (3,5 дюйма)) и очень дешевые. Они также известны как библиотечных карандашей , так как многие библиотеки предлагают их как одноразовые, непроливаемые письменные принадлежности.
По форме
- Треугольник (точнее треугольник Рело)
- Шестиугольная
- Круглый
- Гибкий (гибкий пластик)
По размеру
- Типичный
- Стандартный шестиугольный карандаш №2 обрезается до высоты шестиугольника 1 ⁄ 4 дюймов (6 мм), но внешний диаметр немного больше (примерно 9 ⁄ 32 дюймов (7 мм)
Стандартный шестигранный карандаш # 2, размер 19 см (7.5 дюймов) в длину.
- Самый большой
- 3 сентября 2007 года Ашрита Фурман представил свой гигантский карандаш стоимостью 20000 долларов США — 76 футов (23 м) в длину, 18000 фунтов (8200 кг) (с более чем 4500 фунтов (2000 кг) для графитового центра) — после трех недель создания в Август 2007 года в подарок на день рождения учителя Шри Чинмоя. Он длиннее, чем 65-футовый (20 м) карандаш за пределами малайзийского офиса канцелярских товаров Faber-Castell.
По производству
- Карандаши механические
Существуют также карандаши, которые используют механические методы для проталкивания грифеля через отверстие на конце.Их можно разделить на две группы: в выдвижных карандашах используется внутренний механизм для выталкивания грифеля из внутреннего отсека, в то время как карандаши со сцеплением просто удерживают грифель на месте (грифель удлиняется, отпуская его и допуская некоторую внешнюю силу, обычно гравитацию, вытащить из корпуса). Ластики (иногда заменяемые точилкой на карандашах с грифелями большего размера) также являются съемными (и, следовательно, заменяемыми) и обычно закрывают место для хранения сменных грифелей. Механические карандаши популярны благодаря своей долговечности и тому факту, что они могут никогда не нуждаться в заточке.Типы свинца зависят от марки и размера; со стандартными размерами 2,00 мм (0,079 дюйма), 1,40 мм (0,055 дюйма), 1,00 мм (0,039 дюйма), 0,70 мм (0,028 дюйма), 0,50 мм (0,020 дюйма), 0,35 мм (0,014 дюйма), 0,25 мм (0,0098) дюйма), 0,18 мм (0,0071 дюйма) и 0,13 мм (0,0051 дюйма) (ISO 9175-1) — размер 0,90 мм (0,035 дюйма) доступен, но не считается стандартным размером ISO.
- Карандаши Pop a Point
Разработанный тайваньским производителем канцелярских товаров Bensia Pioneer Industrial Corporation в начале 1970-х годов, продукт также известен как Bensia Pencils , штабелируемые или не точящиеся карандаши.Это тип карандаша, в котором множество коротких кончиков карандашей помещено в пластиковый держатель в виде картриджа. Тупой наконечник удаляется путем вытягивания его из пишущего конца корпуса и повторной вставки его в открытую нижнюю часть корпуса, тем самым проталкивая новый наконечник вверх.
- Карандаши пластиковые
Изобретен Гарольдом Гроссманом для Empire Pencil Company в 1967 году и впоследствии усовершенствован Артуром Д. Литтлом для Empire с 1969 по начало 1970-х годов; Пластиковый карандаш был продан компанией Empire под названием «EPCON» Pencil.Эти карандаши были совместно экструдированы, давая смесь пластифицированного графита внутри древесно-композитного сердечника.
Детские картинки
Карандаши цветные (Caran d’Ache)
Palomino Blackwing 602 карандаши
Карандаш, возможно, сделанный Генри Дэвидом Торо, в музее Конкорда
График оценок от 9B до 9H
Типичный желтый №2 карандаша