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十張動圖帶你來看鉛筆是怎麼製造的 | 機械複製時代

作者:由 機械複製時代 發表于 動漫時間:2022-05-17

文 | Max 來源 | 微信公眾號:機械複製時代(ID:Mechanical_Age)

爸媽們總說咬鉛筆會鉛中毒

那麼真的會鉛中毒嗎?

十張動圖帶你來看鉛筆是怎麼製造的 | 機械複製時代

中小學時代大約學了七八年的素描,後來就荒廢了。

到大三的時候吧,和方方談戀愛了,方方喊我給她畫一張肖像畫,久不操刀畫太醜被嫌棄了

今天又突發奇想重新拾起素描,看到一箱子的鉛筆,就想著來寫一寫鉛筆的前世今生,來看看鉛筆會不會鉛中毒。

鉛筆的誕生

16世紀,在英格蘭西北部的博羅代爾發現了大量的石墨礦,它能像鉛一樣在紙上留下痕跡,人們不清楚它和鉛的區別,稱它為“黑色的鉛塊”。那一帶的牧羊人常用它在羊身上畫上記號。

受此啟發,人們又將該礦石切成棒狀物或條狀物,然後緊緊地用細繩纏繞用於寫字繪畫。

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石墨礦,直到1779年科學家才弄清他們以前認為是鉛的物質,實際上是微晶碳的一種。

在18世紀晚期,石墨資源越來越少,必須混入其他的材料來製作鉛筆。法國化學家

尼古拉斯·雅克·康提

發現如果把粉末狀的石墨和黏士以及水混合,模壓制作成的產品跟純石墨書寫一樣流暢。

康提發現如果改變黏土和石墨的比例,生產出的鉛筆芯軟硬度不同——石墨越多,筆芯就越黑、越軟。

這就是今天我們看到鉛筆上標有的H(硬性鉛筆)、B(軟性鉛筆)、HB(軟硬適中的鉛筆)的由來。

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不同軟硬的鉛筆畫出來的線條

給鉛筆套上木杆外套的任務是美國的木匠

威廉姆·門羅

來完成的。他將鉛筆芯放入帶槽的木條內,將兩木條對齊粘合,筆芯被緊緊地嵌在中間,這就是我們今天使用的鉛筆。

原材料

(1)鉛筆芯

鉛筆中最重要的成分是石墨,大部分人卻把它稱做鉛。康提最早使用的把石墨與黏土混合的方法現在仍在使用,有時也會加入蠟或其他化學物質。實際上現在鉛筆內所有的筆芯都是由天然石墨和化學物質混合製作的。

(2)木製外殼

包裹筆芯的木材必須能夠反覆被削尖並且在削的時候不會碎裂。大部分鉛筆外殼都是由雪松木(特別是加利福尼亞雪松)製作的,它在很長時間內都是最受歡迎的木材。雪松的氣味很好聞,不會捲翹或變形,並且儲量豐富。

(3)橡皮頭

鉛筆頭上的橡皮會用一個金屬箍固定,橡皮可以被粘在鉛筆的頂端,也可以把金屬叉刺人橡皮進行固定。橡皮通常由浮石和橡膠製成。

鉛筆的生產過程

(1)加工石墨

混合石墨和黏土

將黏土和石墨倒進攪拌機,加入適量水充分攪拌混合。

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鉛筆芯擠壓成型

把石墨和黏土的混合物倒入一個壓模機中,壓模機中活塞擠壓石墨混合物透過鋼模,製成類似義大利麵一樣的細條,然後根據準確的尺寸分段切割成型筆芯。

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擠壓石墨混合物透過鋼模示意圖,鋼模的開口尺寸為筆芯的尺寸。

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乾燥筆芯

加工完成的筆芯放在爐子內加熱(50~150℃)乾燥,使其具有一定機械強度和硬度。

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浸蠟處理

最後乾燥完的筆芯浸泡入熱蠟當中,使筆芯更加光滑,完成製作。

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彩鉛筆芯的製作

彩鉛的話就是在生產過程中,把黏土和樹脂作為粘結劑放入色素中,之後的操作就和鉛筆的製作一樣了。

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(2)製作木製外殼

“板條”製作

大部分鉛筆外殼都是由雪松木製作的,雪松在到達工廠之前已經經過乾燥、染色和上蠟防裂處理。原木隨後都被鋸為叫做“板條”的窄條。

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凹槽製作

板條在傳送帶的傳輸下穿過刀盤,後者在板條上切出平行的半圓的凹槽。

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凹槽深度大約是石墨筆芯厚度的一半。

塗膠

板條繼續在傳送帶上前進,然後被塗上一層膠水。

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製作“三明治”

然後把製作完成的石墨筆芯放到這些板條的凹槽內

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另一個傳送帶上是將凹槽面朝下的未塗膠水的板條。隨後兩條傳送帶會合在一起,然後每個沒塗膠水的板條被放在塗了膠水嵌入筆芯的板條上,形成一個“三明治”。

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合併的“三明治”在乾燥桶內乾燥直至膠水乾透

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(3)鉛筆成形

最後一步是成形,也就是使“三明治”最終成為鉛筆。

把“三明治“放在傳送帶上穿過兩個刀具。在“三明治”上面的刀具切割上半部分,下面的刀具切割下半部分,並把最終成形的鉛筆分開。

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根據上下刀具的不同,鉛筆可以加工成六邊形、三角形和圓形的形狀。

被切好的鉛筆被浸入盛滿清漆的桶中,最終乾燥後鉛筆獲得所需要的顏色塗層。

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說在最後

小時候爸媽喊我寫鉛筆的時候不要咬手指頭當心鉛中毒,畫畫的老師也經常叫我們畫完畫後多喝點酸奶和牛奶當心鉛中毒。

當時聽的一唬一唬的,畫完畫乖乖的去喝牛奶哈哈哈哈。

鉛筆裡只含有石墨,沒有鉛哦,所以用完鉛筆肆意的咬手指頭也不會鉛中毒,當然出於衛生考慮還是不要咬手指頭啦。

作者簡介

Max,一個間歇性文藝的機械青年,浙江大學工學碩士在讀。為你們揭示隱藏於受歡迎的食品、舒適的衣物、複雜的機械和創造性的方便用具背後的秘密。微信公眾號:機械複製時代(ID:Mechanical_Age)

參考資料

鉛筆(用於書寫、寫作的筆類)

https://

baike。baidu。com/item/%E

9%93%85%E7%AC%94/131569

How we make pencils

https://www。

youtube。com/watch?

v=aPb-slJH9Vs

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本期完

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