据李孟羲所知,用石墨和泥土以一定比例混合,做成笔直的铅芯,再用木头包起来,铅笔就成了。
李孟羲取来石墨,令人将石墨碾碎成细粉,关于泥土的选取,李孟羲从陶窑那里取来了上好的纯净泥胚。
已知,铅笔芯的构成只有石墨和泥两种,那么关键的问题就是配比。
李孟羲配置了一些比例,十份石墨粉配十份泥土,十份石墨粉配十一份泥土,十份石墨粉配十二份泥土,直至配到十比五十。
然后,再反过来,石墨少,泥土多,再配五十份比例。
共计一百份的材料配完之后,接下来的步骤该是搅拌混合,李孟羲懒得动手,他把活儿交给了匠人们去忙。
匠人一人被发了一个小石臼,墨泥装到石臼里哐哐的捣,可能觉得太慢了,开始有人弃了工具把墨泥拿出来揉吧摔打。
李孟羲恰撞见这一幕,他发现,用手比用工具要高效,这算是一项工技的改进,遂当场赏下了赏赐。
造铅笔刚开始,技术改进便同步开始了。
时间又过去一阵,有匠人说能不能加点水,太干巴了,揉不动。
李孟羲一时也迟疑了,做铅笔,该加水吗?可要是加了水,铅笔芯太湿了太软了该怎么办。李孟羲又意识到了一个没注意到的变量。
在大约两个时辰后,匠人们把铅泥大致给混合均匀了,经千百次揉捏捶打混合之后,铅泥全都成了黑乎乎的模样,从外观上观察不出区别。
制成的铅泥有一百份,需要把这一百份不同配比的铅泥做成铅芯,然后看哪种配比最为好用。
到做铅芯这一步,李孟羲感到了一丝棘手,他不知道火柴那么细的又直又长又圆的铅芯该怎么做出来。
想不明白,索性不想了,李孟羲把问题直接抛给匠人们。
匠营如今的技术积累可是不少,匠人们没花多少时间直接就找到了好多做铅芯的方法。
方法之一,大多数人想到的是手搓法,也就是,把铅泥给搓成又长又细的长条,以李孟羲挑剔的眼光来看,他是不怎么看得上长短粗细皆不齐的铅芯的,但李孟羲同样知道,其实这样手搓出来的铅芯已勉强可用了。
方法之二,有匠人想到了铸造法,有匠人弄来一个细小的竹管,把铅泥塞进去,再拿个更细的棍子把铅泥压实,待铅芯成型,再把一整根铅芯磕出来。
方法之三,有匠人想到了用板槽技术,也就是跟造药丸造钢珠一个技术,匠人们用两块带有圆槽的木板扣在一起,铅泥放在其中,两块木板压紧,然后来回滑动,以此方法,一回可做出十几根铅芯出来。
因匠人们往铅泥里加入了水,这使得铅芯做出来之后又湿又软,不得已,只能拿到火上去烤。这么一烤,问题又出现了,李孟羲神奇的发现,铅芯一烤竟然还会变形,还有,某个粗心大意的匠人不小心把铅芯放的离火近了,铅芯烧起来了。
铅是石墨,石墨是炭,炭肯定会燃烧,这倒是意外发现。
经一阵手忙脚乱的忙碌,大多数铅芯烤干的同时也都烤的变形了。
共有一百种不同材料比例,另有三种不同的制作方法,李孟羲拿来白纸拿着铅芯挨个在纸上写划,在试第一根铅芯的时候,铅芯只是稍微用了点力,稍微在纸上轻轻一划,立刻一道清晰的黑色印记就跃然纸上。看到这里,李孟羲便知道,铅芯制作成功了。
在后续的测试,一百份不同配比的铅芯,有的太酥脆,有的太硬,有的墨迹太澹,有的太黑。
经测试,李孟羲发现石墨和泥土一比一的比例竟然是最合适的。
再对比不同制作方式的区别,板槽法制作速度最快,而用铸造法捣实的铅芯最结实,所以结合二者之长,制作铅芯之时,可以先用板槽法加工,等铅芯做好之后,拿木棍压实,这样效率与质量兼备。
铅芯已试制成功,材料配比确定,制作方法确定,还剩下干燥处理一项。
铅芯在加热时容易变形,越是湿软的铅芯就越是容易变形,李孟羲推测是受热不均匀的缘故,而要使受热均匀的方法——窑。
窑中的热空气热力均匀,铅芯当能均匀收缩不至变形。
匠人们按一比一的比例重新配置了一份墨泥,再用板槽法滚出铅芯,再拿木棍捣实,没用多长时间,匠人们做出了六七十根铅芯。
这边,一个临时湖好了小窑也做好了,将铅芯放入窑中,稍微点上一把柴烧上一会儿,等熄了火把铅芯拿出来一看,铅芯不仅成功干燥了变得硬邦邦的,而且没有一根变形。
干燥技术成功了,铅芯生产的技术彻底完善了。
想及下一步,为方便书写,会用木头把铅芯包裹住,或者,用自动铅结构把铅芯固定住,可,包裹铅芯的木头又是怎么生产的,自动铅笔又是怎样结构。
小小一个铅笔,生产难度可一点不低。
李孟羲将铅笔的大致结构告知匠人们,他颁出大额悬赏以激励创造。
两日后,有匠人找来呈上了解决方法。
匠人呈上来的第一根笔,笔杆柳木质地,匠人把柳木当中钻了一个小圆孔,然后把铅芯塞了进去。这根铅笔长约快长,有手指那么粗,李孟羲通体看了看,不用问都知道,要钻出快子那么长的一个笔直圆孔加工难度一定不小,加工时间也一定很长。
铅笔如果不能足够廉价,不能大批量生产,那就一点价值都没有。
这第一根样品,不好。
第二根,做第二根样品的匠人显得聪明的多,匠人聪明的把笔杆一分两半,然后在每一半都划一个凹槽,再把两半铅笔合到一起。可能是因为分成两半的铅笔不好固定,匠人是拿绳子把铅笔从上到下一节节给绑紧箍起的,在铅笔一头,李孟羲神奇的看到,铅笔头上还带着一个一块形似橡皮的圆木。
李孟羲指着笔头的圆木,好奇的问,“这是做何用处?”
匠人答说,铅芯容易掉出来,所以就用木头堵住。