Ша́риковая ру́чка — разновидность ручки (авторучки), при письме которой чернила переносятся из резервуара на бумагу вращающимся шариком.
Содержание
Конструкция [ править | править код ]
Состоит из стержня (обычно — пластиковой трубочки), заполненной пастообразными чернилами, и шарикового пишущего наконечника, размещённого на конце стержня.
Наконечник состоит из трубки (медь, нейзильбер, сталь или др.), одним концом входящей в стержень, и маленького металлического шарика, размещённого с небольшим зазором в другом конце трубки так, что один его конец выступает из трубки.
Для достижения износоустойчивости шарики изготавливают из твёрдого материала, например, из стали или карбида вольфрама, а сферической формы добиваются шлифованием с использованием алмазной пасты или другими методами.
Благодаря сферической форме и зазору между шариком и трубкой наконечника шарик может вращаться. Чернила из стержня по трубке наконечника поступают к шарику и смачивают одну его сторону. При письме шарик вращается за счёт трения между бумагой и шариком, смоченная чернилами сторона шарика оказывается снаружи трубки, и чернила с шарика переносятся на бумагу. Вязкость и плотность чернил должны быть такими, чтобы чернила не вытекали (были густыми) из стержня ни с открытого конца, ни через зазор между трубкой и шариком, прилипали к последнему и переносились на бумагу, к тому же чернила должны достаточно быстро сохнуть на бумаге, поэтому чернила для перьевых ручек не подходят для шариковых авторучек.
Чернила для шариковых авторучек (чернильная паста) создаются на масляной основе с добавлением пигментов или красителей для придания им различных цветов.
За счёт простоты конструкции шариковые ручки дёшевы и широко распространены.
История [ править | править код ]
Принцип действия ручки был запатентован 30 октября 1888 года в США Джоном Лаудом. В последующие годы были изобретены и запатентованы различные конструкции шариковых ручек: 3 мая 1904 года — Джорджем Паркером, в 1916 году — Ван Вечтен Райзбергом (англ. Van Vechten Reisberg ).
Современная шариковая ручка изобретена венгерским журналистом Ласло Биро (венг. László József Bíró ) в 1931 году и запатентована в 1938 году. В Аргентине, где многие годы жил журналист, такие ручки называют в честь него «биромами».
Первые шариковые ручки производились по заказу Королевских военно-воздушных сил Великобритании, поскольку обычные перьевые авторучки протекали в самолётах от снижения атмосферного давления при наборе высоты.
10 июня 1943 года в США шариковая ручка была запатентована Милтоном Рейнолдсом.
В 1953 году француз Марсель Бик усовершенствовал и упростил конструкцию, получив самую дешёвую (одноразовую) в производстве модель шариковой ручки под названием «Bic Cristal».
В СССР шариковые ручки получили распространение в конце 1950-х годов, после того как их массовое производство началось осенью 1950 года на швейцарском оборудовании [1] . Стержни и пишущие узлы были в дефиците, поэтому для населения была организована заправка стержней пастой на базе мастерских по ремонту бытовой техники [2] .
Мастер сначала твердой проволокой с тыльной стороны выдавливал шарик из пустого стержня на магнит, потом вставлял стержень в специальный станок, и движением рукоятки сверху вниз закачивал туда пишущую пасту, потом надавливал стержнем на шарик, и он вставал на место. Вытирал все ветошью. Стоило это очень дешево. Из-за частой заправки стержня шарик и его паз разбивались, со временем такая ручка начинала «сопливить».
Некоторое время в советских школах ученикам младших классов не разрешали пользоваться шариковыми ручками, считая, что с ними невозможно выработать правильный и красивый почерк (первые шариковые ручки писали заметно хуже перьевых чернильных) [3] [4] . С улучшением качества шариковых ручек этот запрет постепенно был упразднён.
Пишущим веществом карандашного грифеля является конечно графит. Но графит в чистом виде – слишком мягкий, и если бы карандаши делали из чистого графита, ими невозможно было бы чертить. Поэтому грифель делают из смеси графита с белой глиной (каолином).
Стержень всем известного простого карандаша это обычный углерод, который под действием природных факторов приобрел особые свойства. Графи́т (от греч. γράφω — пишу) — минерал из класса самородных аллотропных модификаций углерода. Имеет слоистую (чешуйчатую) структуру, что и позволяет ему хорошо ложиться на бумагу.
Карандаш — настолько распространенная вещь, что кажется ничем не примечательным и простым инструментом для рисования. Однако, чтобы его изготовить используется достаточно сложная технология производства. Об этом малоизвестном процессе мне и хочется рассказать.
Этапы производства карандашей можно поделить на две части: изготовление грифеля и изготовление деревянной оболочки, в которую он вставляется.
Грифель карандаша производится из смеси порошков графита и специальной глины. Сам же графитовый порошок изготавливается из грифельного сланца. Смесь графита и глины тщательно перемешивается с водой, потом высушивается, затем снова перетирается в порошок, а в конце вновь добавляется небольшое количество воды до образования густой пасты. От соотношения графита и глины в этой пасте будет зависеть твердость карандаша. Чем больше глины — тем тверже будет карандаш. Но степень твердости еще будет зависеть от другого процесса, который я опишу ниже.
Затем, эта паста поступает на специальное оборудование, похожее на экструдер. Графитовая паста продавливается через формообразующие отверстия штампа и на выходе можно увидеть всем знакомый стержень карандаша. Однако, до готового стержня ему еще далеко.
Получившуюся заготовку грифеля просушивают. Затем обжигают при высоких температурах в специальной печи. Во время обжига графит и глина соединяются, а стержень твердеет. Как я писал выше, от этого процесса в значительной степени будет зависеть твердость карандаша. Чем выше температура обжига — тем тверже будет карандаш. Чем меньше глины в составе грифеля и чем меньше температура обжига — тем карандаш будет мягче. Как известно, на карандашах указывется твердость либо английскими буквами, либо русскими. Английская «H» означает «твердый», а английская «B» означает «мягкий». Соответственно русская буква «Т» означает твердый, а русская буква «М» — «мягкий». Существует еще разная степень твердости карандаша. Например, 2B или 2М — это двойная мягкость, а 2H или 2Т — двойная твердость. Всего различают около 17 степеней твердости карандаша: от 8М до 8Т.
После обжига графитовые стержни укладываются в специальные деревянные заготовки будущих карандашей. Эти заготовки представляют собой деревянные пластины, толщиной в половину карандаша. Они изготавливаются, как правило, из кедра или липы. Эта древесина мягкая и обладает волокнами, хорошо подходящими для изготовления карандашей. Из каждой такой дощечки-заготовки получается либо 6, либо 8 карандашей, в зависимости от стандарта производства. Соответственно, в этих дощечках пропиливаются 6 — 8 канавок, для графитовых стержней карандаша.
Далее в пропиленные канавки укладываются стержни. Затем, деревянная пластина со стержнями накрывается точно такой же пластиной сверху. Графитовые стержни оказывается между двумя деревянными пластинами. Стержни надежно закрепляются в деревянной оболочке двумя способами: либо посредством клея, либо за счет сдавливания деревянных половин будущего карандаша. Сами половины в обоих случаях соединяются посредством клея и пресса.
На следующем этапе производства эти заготовки поступают на специальный станок, фрезы которого имеют зубья в виде половин шестигранника, либо половин круга. Такими фрезами распиливается деревянная заготовка со стержнями, и одновременно придается шестигранная или круглая форма получившимся карандашам.
Ну вот, теперь карандаш почти готов! Но его еще не покрасили. Покраску делают специальными эмалями. А когда карандаш уже окрашен, на нем делается маркировка с указанием производителя, степени мягкости карандаша и т. п. Такое тиснение производится посредством краски или фольги.
Вот такой он — непростой процесс изготовления, казалось бы, простого карандаша.
