(转）关于钢笔尖能写字的工作原理

biebin

关于钢笔能写字的工作原理
　　现在似乎没有几个人用钢笔写字了，毕竟签字笔用起来还是方便得多，以致于我现在用钢笔写字会被视为异类。不过没办法，用钢笔最大的特点就是省钱，一瓶墨水够用一年的，而签字笔一般用上一星期也就差不多了，对于我这种脑袋比较笨、只能靠多写几遍才能记住的人，也就只有浪费点纸和笔了。纸得用比较差的纸，笔当然也得用省钱的钢笔了，虽然现在可以领签字笔用了，可是却感觉用不习惯了。
　　今天早上准备写字的时候，发现钢笔半天都写不出东西来，在纸上划了好半天，快丫把纸划烂了，才终于开始下水了，这个时候，我愚钝的脑袋倒在思考另外一个问题了，怎么刚开始的时候不下水，而划了半天之后就下水了呢，到baidu、sogou用关键词“钢笔　原理”搜，结果也没搜出个象样的东西出来，于是就只有自己去想了。
　　钢笔能够写出字来，又不至于在纸上弄一摊一摊的墨水，确实不是件容易的事，需要地球的引力与墨水的表面张力之间的良好配合才行。先弄两张钢笔尖的图片上来吧（幸好baidu还有个搜索图片的功能，不然我就只能自己画个出来了），有个感性的认识。


　　看清楚了没，中间有一道缝，正是这一道缝，实现了重力与墨水表面张力的完美结合，当然比较差的钢笔就只能去结合个鬼了，当年我买的一支派克的钢笔就属于见鬼去的那一种。
　　当不写字的时候，那道缝是合死的，中间是紧密结合的，留给墨水的孔道直径就小，由于物质的表面张力系数为常数，而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，由于用力用向压，缝会张开，表面张力变小，墨水就流出来了，并且越用力，写的字越粗，如果太用力，笔尖干脆就断了。
　　这个时候就对笔尖材料的韧性提出了要求，既不能太硬，太硬了缝张不开，根本就不下水了，太软了稍一用力就会在纸上弄一摊墨水；并且笔尖和纸是接触的，墨水与纸之间的界面张力使墨水有在纸面上平摊的趋向，当然如果纸的表面过于光滑，墨水在纸的表面是非浸润的，墨水滴就会在纸面成小球形，这个时候出来的墨水就完全是由于重力克服笔尖与墨水间的界面张力而使墨水流出的了。

　　注意看，在笔尖缝的未端还有一个小孔，这个小孔有两个重要作用（现在我还只能想出这两个来，也许还有其他的作用，只是我不知道），一个是消除应力，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；另一个重要作用就是在这里可以储存一些墨水，不至于出现因为写字速度太快导致出现字迹不连续的情况。说到这里就出现了另外一个问题，就是缝的长度、小孔尺寸的问题，这些要由笔尖的整体体积、墨水的表面张力、笔尖原材料的强度等来共同决定。唉，仔细想想，一个小小的钢笔尖居然里面还有这么多道道，我们生活得累不累呀。
　　好了，现在得回到当初我怎么会想起这个问题了，怎么一开始的时候写不出字来，使劲划一会就能写出字来了，因为刚开始的时候，那条缝里面是没有墨水的，当然就写不出字来了；这个时候用力在纸上划，小缝是张开的，墨水与笔尖之间的界面张力减小，重力就会牵引着墨水下行至笔尖未端了，由于墨水粘性的作用，墨水不会一下子就到达笔尖未端的，需要一段时间，所以弄得快丫把纸划烂了才写出字来。
                                                                               特别说明：作者---勇敢的心2

biebin

yoyopig

物理技术贴……

19670804

笔尖上的小孔我虽然不知其真正的作用是什么，但可以肯定的是，决非楼主所述的“为了分散应力，若没有小孔，要不了多久，笔尖就会分成两半的说法”。为此，特举例几款笔型以作证明。英雄443、英雄800、派克威雅。这几款笔的笔尖上是没有小孔的，至今也没听说哪个笔友在坛内爆料说笔尖分成两半的呀，且上述笔型，铱金笔、金笔、中国的、外国的都有，足以说明问题了吧。

biebin

回复 22# 钱包


    大家共同努力把论坛的内容更丰富、更专业吧。
我感叹地是：当我拿到一支笔时进坛一搜却搜不到任何相关资料。

oo5277

11楼是真相。 14楼错了，钢笔倒着写的话一小会儿就写不出来了。重力和毛细都不能缺。不仅钢笔如此，圆珠笔和 ...
nnysldrwv 发表于 2012-9-29 12:18

我也觉得是，朝上写的就圆珠笔什么的可以吧

biebin

回复 19# nnysldrwv


  专业，很专业。  

nnysldrwv

11楼是真相。 14楼错了，钢笔倒着写的话一小会儿就写不出来了。重力和毛细都不能缺。不仅钢笔如此，圆珠笔和中性笔也要依靠重力的。只有铅笔不需要靠重力。当然特殊某些太空笔除外，比如三菱的powertank是在笔芯内加压。

预应力钢笔尖

用钢笔最大的特点就是费钱~~
ZRYQZ 发表于 2012-7-2 15:47

   。。。不得不承认，这是真的，而且是最大的特点

san800

技术贴，支持。

笔尖与笔舌中间的接触面是墨水从囊到笔尖头部的通道，这应用的是虹吸原理（毛细原理）。笔尖的的中缝是墨水从笔尖到纸面的通道，肯定是应用虹吸原理以及墨水的表面张力。

biebin

回复 7# lawscott


    专业！！！我想也是综合因素起作用。

biebin

书记

不靠重力，靠毛细原理。
朝上写字，一样能写出来。

foolhorse

笔尖有没有孔要看笔舌的设计，现在很多笔进气道和供墨通道相对独立，孔没有什么实际意义。说起来，暗尖笔都算是无孔的，虽然有些尖上有孔但孔完全被墨水覆盖，起不了通气的作用。

sorwa

威雅好像就没有那个笔尖孔。

sorwa

这个说的不全面，至少我知道的LAMY Z50尖，就完全不是靠开缝来下水
实际上，主要的影响因素，就两个，一个是重力，一个是毛细效果
重力让墨水往笔尖走，在之前的墨水上了纸以后才能补充，毛细就保证了下水不是狂吐而是渗透，所以所有笔舌本质上就一定要一个出水孔，一个透气孔，出水孔可以变成长形的贴合笔尖的凹槽，透气孔也可以变化。
其他因素也有，好的笔就在其他因素上下工夫，写起来舒服，但是基本的两点做好了，其实也不差，英雄616这种，其实不比大部分200以下钢笔差在哪

jyt0379

应该不是重力  不过毛细的原理不太懂……

jyt0379

应该不是重力  不过毛细的原理不太懂……

看壶

笔尖末段的那个小孔恐怕不是这个用处，派克的很多笔尖就没有上面的那个小孔！
听人说过，有这个孔好像是为了消除加工时的应力，加工笔尖时容易成型。

lawscott

可能是“虹吸”现象、压强和重力综合作用的结果。