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钢笔的原理是什么

钢笔能写字,主要在于能够上墨和出水。

一、上墨原理:

墨囊?只要插到钢笔上,墨囊就打开了。这个不需要解释。

压差式上墨。压差式上墨有很多方法,但是原理都是一样,把笔囊里的空气挤出去后,笔囊里气压小于外界的气压 , 外界气压就把钢笔水给挤进去了。常见的压差式上墨有活塞上墨、拉杆上墨、压囊上墨等。

二、钢笔出水原理:

钢笔能够写出字来,流出的墨水既不会断流,也不会因为出水太大导致在纸上搞出一团一团的墨水,其实并不是一件容易的事。需要很好的控制墨水的表面张力,和地心引力大致相当。

钢笔出水奥秘之一在于笔舌:

笔舌的作用是拦储多余的墨水,供给笔尖使用。一旦因气压、震动而从笔囊中流出大量墨水时,这笔舌上的纵横沟线就起到了“拦洪蓄水”的作用,一旦笔尖没水,这笔舌又会把它拦蓄的墨水继续提供给笔尖。笔舌主要功能为稳定、顺畅的将墨水由墨囊(或卡匣)输送至笔尖,并作为笔尖固定之基座。 笔舌通过供墨道利用毛细现象连续得输送墨水至笔尖,通气道用以平衡墨囊内外的气压使墨囊内墨水得以连续供应笔尖,并在上水时做为墨水流动的管道。笔舌的通常采用塑胶射出成型或以硬橡胶车削而成。

钢笔出水奥秘之二主要在于笔尖中间的那道缝。如图:

正是这一道缝,实现了重力与墨水表面张力的完美平衡,使得墨水可控的流出。

当不写字的时候,那道缝的中间是紧密结合的,留给墨水的孔道直径很小,由于物质的表面张力系数为常数,表面张力与曲率半径成反比,这样墨水的表面张力就大,使墨水不会滴出来;用笔写字的时候,由于用力用下压,那道缝会张开,表面张力变小,墨水就流出来了,并且越用力,墨水流量越大,写的字越粗.

所以对笔尖材料的韧性要求是很高的。既不能太硬,太硬了缝张不开,根本就不下水了;又不能太软,稍一用力就会在纸上滴上一团墨水;

笔尖缝的未端还有一个小孔。这个小孔主要是消除应力,延长笔尖寿命。如果没有那个小孔,在缝的未端会应力过于集中,估计用不了多长时间,笔尖就从中间裂成两半了。

明白了以上原理,就能明白一只小小的钢笔的价格为什么几十元到上千元都有了。