Как сделать грифель своими руками

Как сделать грифель своими руками

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Просто ли сделать простой карандаш?

Об истории шариковой ручки фиксики вам уже рассказали в мультфильме.

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.

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.

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.

Источник

Особенности производства карандашей

Каждый из нас держал в руках карандаш, некоторые даже задумывались, из чего делают грифель карандаша и как его вставляют внутрь деревянной основы. Это не единственный интересный момент, который касается производства карандашей. Точно так же любопытно будет узнать, какое дерево используется, как делают грифели разной степени жесткости, чем производство цветных карандашей отличается от простых. На каждом производстве используют свою технологию, но все они подчиняются одним и тем же принципам. В этой статье ты найдешь ответы на все вопросы, а также немного из истории изобретения и эволюции карандаша.

У слова карандаш восточное происхождение, в дословном переводе оно означает черный камень или сланец. У первых карандашей, созданных в 14 веке стержень действительно состоял из черного глинистого сланца. Позднее их стали делать из измельченной жженой кости с добавлением клея. След на бумаге оставался очень яркий и насыщенный.

История карандаша

В 16 веке карандаш эволюционировал, в этот период начали использовать графит. Он оказался очень популярным, настолько, что английским правителям пришлось запретить добывать графит дольше полутора месяцев каждый год. Также был наложен запрет на вывоз ценного сырья из страны. Речь идет о месторождении в Кемберленде, единственном на всю Европу.

Европейские страны наполнились контрабандным графитом, втихую вывезенным из Англии. Цены на него были настолько высокими, что позволить себе такое писчее средство могли только очень зажиточные люди. Вскоре французы представили свой ответ, они изобрели так называемый парижский карандаш, внутри которого была белая глина, окрашенная сажей. Рисовали они очень мягко. Изначально это были просто графитовые палочки, пригодные лишь для рисования. Затем появилась внешняя оболочка, и их стали использовать еще и для письма.

Производить карандаши массово начали в немецком Нюрнберге. Стержнем стала смесь серы, графита и клея. Такие изделия были менее качественные, чем графитовые, стержень был неоднородным, порой прерывался по длине изделия. Зато они стали более дешевыми и доступными.

Очередной виток история сделала в конце 18 века, когда француз Николя Жак Конте придумал делать смесь из графита, глины, сажи и крахмала с водой, формировать из нее изделия и затем обжигать их. Меняя пропорции, можно было получать разную твердость: при преобладании графита изделия становились более темными и мягкими, если увеличивали количество глины, то более светлыми и твердыми. В наши дни дать один ответ на вопрос, из чего делают стержень карандаша, невозможно. Существует более двадцати технологий изготовления.

Появлению и развитию карандаша в нашей стране способствовал М. Ломоносов. Он открыл производство в Архангельской области и установил норму для каждого мастера — 144 штуки в день.

Первый механический карандаш был создан американцем по имени А. Кросс. Это было в конце 19 века. Но запатентовал такое изобретение человек по фамилии Гиндельман, это произошло в России.

Шестигранную форму этот предмет получил не просто так. Круглые постоянно скатывались со стола, это было неудобно. После создания пластмассы ее начали использовать вместо дерева, но многие до сих пор предпочитают деревянные оболочки.

Какую древесину используют?

Классический карандаш делают из дерева, и от его качества зависит, насколько изделие будет комфортно использовать. Подойдет не любая древесина. Раньше использовали растения из рода можжевеловых, в основном красный или вирджинский кедр. Но это сырье очень дорогое, поэтому американские и европейские производители перешли на калифорнийский кедр. Сейчас также используют липу, ольху, сибирский кедр. В нашей стране растет много липы и ольхи, поэтому выгодно использовать именно их.

Ольха не очень прочная, зато с равномерными волокнами, без сучков. Липа полностью соответствует всем стандартам, из нее делают как дешевые, так и дорогие изделия. Она отличается оптимальной плотностью, хорошо держит грифель внутри. Используется и кедр, но в нашей стране на эти цели идут не здоровые молодые деревья, а только те, что уже перестали давать орехи.

Как делают современный грифель?

Современные графитовые сердцевины трехкомпонентные, они состоят из сажи, графита и ила. Если почитать, из чего делают цветные карандаши, то в составе мы тоже обнаружим графит. Именно он оставляет отпечаток на бумаге, без него не обойтись.

Технология изготовления строго регламентирует влажность и температуру графитовой массы, нельзя допустить пересыхания, иначе грифель будет ломаться. Похожая на тесто масса прессуется и выходит через дырочки, как лапша, затем проходит обжигание. Это еще не все, после температурной обработки происходит жировка. Так называют процесс заполнения пор в изделии, для этого применяют не только жир, но и воск. Цветные грифели производят по такой же технологии, разница в наличии пигмента.

Обработка древесины

Сначала она отбирается, нужно прямые волокна без сучков. Отобранное сырье обрабатывается и становится брусками, они идут на торцевание по длине будущего карандаша. Бруски выходят чуть длиннее, так как при усушивании материал уменьшится в размере. Далее они распиливаются до тонкие дощечки и пропитываются парафином. Данная стадия повышает устойчивость к механическим повреждениям.

От оболочки зависит не только красота, но и удобство. Если это дерево, то оно должно соответствовать этим критериям:

Как грифель попадает в карандаш?

С виду карандаш кажется цельным, поэтому возникает вопрос, как создатели смогли вложить внутрь него пишущую сердцевину. Как было сказано выше, в процессе обработки древесина становится дощечками. На каждой из них вырезается по несколько желобков, каждая строго по толщине грифеля. Затем по ним раскладывают стержни, деревянная часть смазывается клеем, сверху нее укладывается точно такая же дощечка с канавками. Очень важно качественное проклеивание грифеля, если все соответствует технологии, то он не сломается даже после падения на пол. Приклеиваются только деревянные элементы, на сам грифель клей не попадает, он просто зажимается между двумя половинами оболочки.

Особенности оборудования

Для обработки каждого из компонентов в составе требуется отдельный тип оборудования. Например, для подготовки глины необходимы мельницы и дробилки. Чтобы перемешивать тесто, которое станет сердцевиной, нужны винтовые прессы с вальцами на три разные зазора. Такую же функцию выполняют фильера с дырочками.

Сушатся будущие простые карандаши в специальных шкафах, где они непрерывно вращаются в течение 16 часов. После просушки влажность должна быть не выше 0,5%. Цветные карандаши не просушивают, так как в них присутствуют наполнители и красители. Затем станок нарезает карандаши нужной длины.

Внешняя окраска

Цвет оболочки может быть любым, окраска тоже подчиняется целому ряду требований. Необходима предварительная обработка, карандаши на конвейере проходят через грунтовочную установку. Чтобы обеспечить равномерное покрытие, они переворачиваются перед нанесением каждого нового слоя.

Хорошие производители используют для окрашивания только пищевую краску, так как дети, да и многие взрослые люди любят грызть карандаши. В качестве верхнего покрытия используется нитроцеллюлозный глянцевый лак. Количество слоев краски и лака зависит от исходного цвета древесины и результата, который хочет получить производитель. Чем темнее дерево, тем больше слоев потребуется. Производителям приходится выбирать между цветом и глянцем, если будет нанесено больше слоев пигмента, то слоев лака будет меньше.

Осталось доделать торцы, они несколько раз окунаются в специальный состав, это делается не вручную, а на оборудовании. Практически готовые карандаши устанавливаются вертикально на платформу, зачем машина начинает окунать их в состав.

Как выбрать?

Мы разобрались, из чего делают грифель для простых карандашей и как регулируется их твердость. Не помешает запомнить маркировки и научиться выбирать подходящие:

При выборе нужно отталкиваться от своих потребностей и от типа бумаги. Чем плотнее бумага, тем тверже может быть грифель. Но если использовать твердый карандаш на неплотной бумаге, то он просто разорвет ее.

Самая практичная в использовании оправа — деревянная, но некоторым пластиковая нравится больше. Не стоит выбирать пластик из соображений того, что он более прочный, на самом деле это не так. Качественные деревянные карандаши выдерживают механические повреждения не хуже, чем пластик. Сейчас в продаже можно увидеть бумажные корпусы, они красивые и необычные, но не отличаются устойчивостью к ударам. Скорей всего такой карандаш рассыплется уже после первого падения.

Теперь ты знаешь, из чего делают грифель карандаша и как именно это происходит. Мы рассказали даже как грифель попадает внутрь куска дерева, который кажется цельным. Такой простой предмет, знакомый каждому с детства, имеет богатую историю, его современные версии — результат многочисленных проб и ошибок предыдущих поколений.

Источник

Как делают карандаши

Секреты сложного производства простых предметов.

В то время как технический прогресс с бешеной скоростью меняет мир, расширяя его границы и наши представления о нем, мы порой перестаем замечать обычные вещи, которые окружают нас повседневно.

Несмотря на простоту своей конструкции, которая почти не меняется вот уже несколько столетий, карандаш совсем не прост в производстве. Одна из последних карандашных фабрик в Америке General Pencil с 1889 года создает из графита, дерева, воска и краски предметы, которые можно найти во всех художественных и канцелярских магазинах страны: простые и акварельные карандаши, уголь для рисования, пастельные мелки и другие.

Стержни карандашей делают из смеси графитового порошка и глины, смешанных с водой, которые перемешивают несколько часов. Готовую массу пропускают через гидравлический пресс и нарезают на заготовки одинаковой длины. Все это немного похоже на приготовление лапши. Разная толщина грифелей достигается применением различного диаметра штампов.

Заготовки пока мягкие и гибкие, потому что в них осталась вода. Их нагревают в печи для того, чтобы они затвердели. Чем больше время нагрева, тем выше твердость будущего карандаша.

Кстати, в России различают три типа твердости (мягкий, твердый и твердо-мягкий), в Европе — четыре (появляется промежуточный вариант между твердым и твердо-мягким), а в США — уже пять (добавляется еще вариант супертвердого карандаша).

Обжиг грифеля в зависимости от желаемой градации осуществляется при температуре от 800 до 1200 °С. Графитовый песок используют, чтобы равномерно распределить жар при нагревании грифелей в печи. После песок высыпают для последующей переработки.

После нагрева стержни помещают вот в такие перфорированные банки и окунают на 12 часов в емкость с горячим воском. Частицы воска заполняют все поры в стержне и способствуют более мягкому скольжению грифеля по бумаге. Кстати, средство, используемое для так называемой жирующей ванны, тоже влияет на твердость карандаша. Для самых твердых грифелей применяется воск, для полумягких — стеарин, а для мягких — кондитерский жир.

Остывшие стержни. Чуть позже их вложат в деревянные заготовки, склеят и сформируют карандаш. Как это выглядит, будет видно на примере пастелей ниже.

Подвал, где рабочие обрабатывают графит, — это вселенная серого цвета: люди в серых рубашках серыми руками скармливают серым машинам серые ингредиенты. Мужчина, изображенный на снимке внизу, работает на фабрике уже 47 лет. Машина позади него обрабатывает графит и древесный уголь.

Другие помещения фабрики радуют более яркими красками. Цветные (пастельные) стержни делают так же, как и графитовые, с применением белой глины (каолина), а вместо графита добавляют пигменты.

Станок, который превращает пастель в мягкие трубочки, напоминающие спагетти, обычно обрабатывает один цвет целую неделю. Затем его тщательно очищают, чтобы подготовить к другому цвету. Белые мелки, один из фирменных продуктов компании, делаются в особой машине отдельно от остальных цветов.

На фото хрупкие цветные стержни, изготовленные вручную, осторожно вкладывают в кедровые планки.

Графитовые стержни прочнее пастельных, поэтому их укладывает в заготовки специальный станок.

Второй слой дерева полностью закрывает грифель карандаша. Получившийся «бутерброд» скрепляют клеем, зажимают в прессе и сушат.

Далее деревообрабатывающая машина разрезает и шлифует отдельные карандаши до получения необходимой формы, например круглой или шестиугольной. Следующий этап — окраска карандаша.

После нанесения краски карандаши возвращаются конвейером для покрытия следующим слоем (всего их обычно четыре).

Карандаши для редакторов обычно заточены с обеих сторон: одна оставляет красные пометки, другая — синие. Грифели внутри — двух разных цветов, и краски тоже две. Подставки с карандашами, которые вы видите, скоро перевернут и окунут в голубую краску.

Обычные карандаши, заточенные с одной стороны, могут снабжаться ластиками или просто наконечниками-заглушками.

Металлические кольца, с помощью которых на карандаши крепятся ластики, называются феррулами.

На этом конвейере феррулы и ластики соединяются с карандашами.

На некоторые карандаши устанавливаются гладкие металлические колпачки — без феррулы и ластика.

Заточка готовых карандашей происходит с помощью высокоскоростной шлифовальной ленты.

Наконец, карандаши очищают, фасуют и упаковывают. Готовые изделия отправляются в магазин, чтобы стать полезными и надежными помощниками своих хозяев.

Источник