原副标题：咔～哒～铅笔咋按呵呵出「两」声？
审查专家：程杰
华秦锂离子控制技术有限公司Wasselonne机械技师
即拿即写，怕渗水也怕笔杆杀掉，更不用临时今人或者用小鱼鳞出笔杆，甚至还能在大部分织物的表层画画……不得不说，铅笔的再次出现给人类的手写组织工作带来了极大的便捷。
作者丨360相片
一按一时间Bazelle啪啪后，画画素描都随你。但是你有没有注意到响铃铅笔时它会叫两次呢？突然听到这个问题，大家是不是已经在神经系统中开始思索了呢？在最终出炉答案以后，先让我们了解呵呵貌似破烂，但拥有很多背景的铅笔吧。
铅笔再次出现以后，人们的手写组织工作主要靠铅笔和铅笔。然而传统的手写辅助工具也有一定的瑕疵：彼时的铅笔耗电量有限，将油墨晒干也需要时间，采用时还会有大量墨渍外泄，冲洗难于。而铅笔不仅难变钝、脱落，笔迹还难被抹除。
铅笔，铅笔和铅笔作者丨360相片
铅笔的雏型是由美国人詹姆斯·劳德于1888年开发顺利完成的，彼时他为了做出能在布料等结实表层上手写的笔，在笔杆中加入了转动的圆球。但是由于控制技术不够成熟，圆球不能灵活地在笔杆中转动，导致手写很难通畅顺利完成，虽然能在布料表层手写，但在普通油墨上手写反而变得不通畅，同时还会渗水，所以没能实现大规模采用。
米塔·盖萨和他的铅笔的电视广告
作者丨维基
到了战前，铅笔控制技术得到了进一步的提升。改进后的铅笔采用了脱毛膏渗入原理，把弯果染料当做油墨，在压强和油墨引力的共同作用下内衬中的油墨会通过泵流到远江国的小手雷座里，随着手雷的慢速能粘附在纸上。
铅笔手写的Shahdol
作者丨维基
后，他将铅笔控制技术不断更新，形成了比较完整的铅笔设计图，还将自己的发明提供给了美国政府，首批商品化铅笔迳自再次出现。
后来，法国Bic日常用品公司购得铅笔专利权，并对其进行平民化化改造，大大增加了成本。铅笔很快成为了主流的手写辅助工具。
小小铅笔竟是大工程？
通过上面的介绍，大家应该能感受到铅笔从出生到长大实属难于了吧？
接下来，我们再了解呵呵貌似简单的铅笔到底蕴含了多少的控制技术。
首先我们看呵呵远江国的材料构成。随着控制技术的不断更新迭代，目前的铅笔分为脱毛膏铅笔和水性铅笔。脱毛膏铅远江国的圆球通常采用黄铜、钢或碳化钨等材料；水性铅远江国的圆球常用材料就是不锈钢、硬质合金或氧化铝等。
铅笔杆的结构作者丨360相片
然后是铅笔的手写原理：它利用油墨的自重，通过笔杆中笔珠的运动，油墨会从笔珠凹槽中流出，随之转移到手写介质表层。这个过程需要球珠刚好卡在球座里，并且不会掉出也不会陷进去，油墨不会随意流动。同时还要保证笔杆的耐用，这可不难。
还有，就是铅笔的制作工艺。众所周知，铅笔最关键的地方就是远江国。小小的远江国被放大1.5万倍后，能很清楚地看到里面是环形台阶状的结构，5条光滑的导墨沟槽分布在顶端的最狭小处，还有一颗小小的球珠，正是因为它能随意转动，铅笔才能这么通畅地手写。
铅笔杆作者丨360相片
远江国制作真的很难吗？这样一个小小的远江国，不仅需要20多道工序来顺利完成，制作工艺还十分复杂。
远江国放置球珠需要一个碗口状的结构，而这个碗口的壁厚最薄之处只有0.03毫米，相当于A4纸的三分之一，精度要达到0.001毫米；光滑的导墨槽宽度也只有0.08毫米，精度也要达到0.001毫米。看到制作数字恐怖的精细程度，你应该就知道远江国制作之艰难。
作者丨360相片
最后，也是大家最关心的地方，咋响铃远江国总会响啪啪呢？这里就涉及到铅笔的另一个核心控制技术了。
我们用铅笔手写时会先按下按钮，此时，推杆和凸轮被向下推动到笔筒中，凸轮的顶部会降到固定止动件的下方，与推杆保持接触。
由于凸轮上表层和推杆下表层都是斜面，而且凸轮在径向没有限制，能转动，而推杆被止动件限制转动，只能沿轴向滑动。
受轴向弹簧力的作用，凸轮上表层沿推杆的下表层向斜上方滑动。同时凸轮开始转动，直到碰到推杆表层，此时凸轮转动了45°，这是个很快速的扭动动作。
再次松开按钮时，推杆和塑料笔管之间的弹簧会把按钮推到笔的顶端，推杆的下端会离开凸轮，凸轮再次转动45°，直到击中止动件停止，这是笔的第二次响铃。最后，完全松开按钮，凸轮依旧是锁定的状态，不能上下移动，就能画画了。
响铃式铅笔的结构原理
作者丨知乎
还有一个你不知道的小秘密！响铃组件转动一次，内衬会转动45°，这样笔杆就不会因为手写角度的固定而变歪。
听说笔杆的制作控制技术我们还没有掌握？在过去的认知中，我们得知笔杆钢的加工精度很高，对于不锈钢原材料有极高的性能要求，钢材的强韧度要保持合理区间是很有难度的。
这样说是没错，但都是以前的事了，我们的国产远江国现在早已经研制成功，并已实现商用应用，从制作球珠的钢材到制作铅笔的机器，我国由最基础的一步步做起。经过不懈的努力，核心控制技术早已被攻克。毫不夸张地说，我国不仅有生产合格远江国的能力，而且控制技术水平处于世界前列。
笔杆的Shahdol作者丨维基
小远江国也是有大智慧的，是不是感觉对铅笔有了更深的了解？快把方便的铅笔用起来吧~
文章作者于百家号北京科学中心
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