水笔笔头耐摔改进方案

中性笔笔头耐摔改进方案

关键词：中性笔笔头笔芯

引言

中性笔凭借其出水均匀流畅，字迹清晰持久的特点，已渐渐成为人们的首选。然而，中性笔为人们的生活带来极大便利的同时，也带来了烦恼。相信每个同学都摔断过数不清的中性笔。一支摔坏的中性笔不仅令人感到郁闷,还是对资源的浪费,因为墨水就在那里,却写不出来。试想，倘若你在考场上遭遇中性笔“罢工”，也许就欲哭无泪了。况且全世界因此损失的中性笔不可计数，难道我们要眼看着大量金钱白白流失？这就是我们小组研究的初衷。

研究过程

我们小组一开始先从实践入手，有意将中性笔从课桌左右的高度摔下，出现以下状况：出水不如原先流畅；某个方向的笔划变得断断续续，纵使在纸上拼命乱划，情况也不见好转。

那么，是什么问题导致了中性笔断墨呢？

经过我们小组对笔头的研究，查找资料后发现：

其实，问题主要出在笔头处，中性笔笔头的构造相当特别，它是依靠笔头中心的圆珠滚动出水的。圆珠下部卡在笔头圆环处，上部在笔头内部有几个金属突起将圆珠牢牢固定，墨水则由金属突起之间的缝隙流出。当中性笔摔到地上，笔尖触地时，强大的冲击力使金属突起变形，导致圆珠偏离本来位置，这间接导致笔头出水量在各方向上发生差异，在某些方向出水更加流畅，而某些方向却几乎无法出水。

我们小组又发放了200张的学生问卷，100张的成人问卷，调查了使用中性笔人群对中性笔及其笔头的意见，发现市场还是很需要新型中性笔的问世，而中性笔的损坏也的的确确成为使用者的烦恼之一。

了解了中性笔摔坏的根本原因后，就为我们解决问题提供了极大的便利。

我们小组经过多番讨论，产生了以下3种较为可行的改进方案：

方案1：圆锥式的水笔头（如图）

这种笔头外表和普通中性笔头相似，但内部结构和出水原理截然不同，它的内部几乎是空心的正中央有一细长的小孔与笔管相连，以使墨水流通。它的出水原理更类似于钢笔，而它的笔尖和钢笔尖相似。但由于它是环状金属结构，摔打时不会和钢笔头一样分裂，而是始终保持高强度，这样从根本上解决了圆珠移位的问题。

这种结构虽好，但由于其技术含量比一般中性笔稍高，若能真正制造销售，价格势必要比普通的高出0.5到1倍，但可以通过扩大笔管含量，让它的价值得到体现。

方案2：弹缩式水笔头（如图）

这种笔头的结构和出水原理说白了就是和修正液的一样。当我们写字的时候会压下中央凸起的小金属圆柱使墨水流出，只要笔一离纸金属圆柱便会迅速堵住

出水口，由于金属圆柱内部有弹簧支撑，因而无论摔多少次，这种笔头都会立即恢复原状，我们再也不用担心笔头被摔坏了。

可是这种笔经过测试也有它的劣势：

一方面由于是通过金属圆柱周围的环形缝隙出水的，相较普通中性笔的单线出水，它的笔划相对较粗，而且出水量相对较多尽管我们通过减小笔头直径来控制出水量，但我们却依然难以保证笔划粗细。因为使笔划变细的根本途径是通过缩小出水圆环的大小，这意味着要减小金属圆柱的直径，使它变得更细，但这又涉及到更多问题——如何控制弹簧强度以保证用笔时过细过尖的圆柱不会划破纸张，如何使更细的笔尖保持原有的强度，不至于被摔时折断；如何在提高技术含量时有效降低成本；等等。

方案3：备用笔头替换（如图）

日常生活中，我们使摔坏的笔心恢复书写能力的最好方法，也可能是唯一的方法就是将我们曾使用过的书写流畅的笔头替换损坏的笔头。但这一方法有相当大的弊端——费时费力，而且一不小心还会将墨水甩得到处都是。然而，如果生产厂家能为消费者提供一定便利，在生产笔头时稍作改动，情况将改观不少。

我们小组的方案是将金属笔头与塑料管的接触部分从平面接触改为螺纹式，即将笔头如螺钉般拧入笔管，这样一来换笔头将省事不少。同时，为了配合螺纹笔头更换，我们还可以将用于保护笔头的软胶塞改为换头器，方法并不复杂——只需将其表面变的粗糙，直径增大使人便于使力，同时在笔头外部加些花纹以增

大摩擦即可。

这一方案相比前两个，优势在于其成本较低，无需再耗费人力物力开发研究其可行性。且由于未对原有出水结构进行任何改动，更能为广大消费者所接受。同时，这一方案在最大程度上开发了原有结构的可重复利用性，而且不论是普通水量的中性笔还是大容量的笔，只要笔头一摔坏，都可以用其他好的笔头更换，也在最大程度上解决了资源浪费的问题。

值得注意的是，在使用这个方案时，如果想要保留一个书写流畅的笔头，就不能将其墨水全部耗尽，至少不能让墨水上方的透明黄色油状物流入笔头，否则将阻碍出水。

再者，废旧的金属笔头和塑料笔管可被分别回收利用，其环保价值不可低估。可以说，在当前，这是最为合适的改进方案。

为了能更好地比较三种方案的优劣，我们做了如下列表。

通过三种方案的对比我们不难评估三者各自的优劣得失。若要迅速解决中性笔耐摔能力差的问题，目前最现实的措施应属方案三，但要一劳永逸地解决问题，方案一可能才是长久之计。至于方案二，如果能为其找到合适的出路，也许能成为这个问题之外的额外收获。

但无论如何，不管今后中性笔将如何发展，我们都应该感谢前人，感谢发明

了中性笔的人，更感谢所有为人类书写工具发展做出贡献的人们，没有他们，也许历史将随风飘散,也许生活将无比单调吧!

附调查问卷2张：

关于中性笔的调查问卷（学生卷）

1.你的年级

2.作为一名中学生，你平时用什么笔做作业最频繁？

A. 中性笔（94.5%）

B. 圆珠笔（3.5%）

C. 铅笔（0%）

D. 钢笔（2%）

3.你是否有过转笔行为？

A. 有（72%）

B. 没有（28%）

4. 你的笔芯是否会损坏？

A. 经常（15.5%）

B. 有时（61.5%）

C. 一般不会（21.5%）

D. 从没发生过（1.5%）

5. 你除了正常没墨原因以外更换笔芯的主要原因是：

A. 无缘无故出墨不顺（33.5%）

B. 由于不小心摔在地上而珠子掉落（64%）

C. 人为破坏（1%）

D. 无这种情况（1.5%）

6. 你是否遇到过一根新笔芯无法正常使用？

A. 经常（0.5%）

B. 有时（8.5%）

C. 很少（68%）

D. 从没发生过（23%）

7. 你是否对笔芯的结构了解？

A. 十分了解（39.5%）

B. 懂得一点（36%）

C. 从没研究过（24.5%）

8. 你有没有试着去修理笔芯？

A. 有（27.5%）

B. 没有（72.5%）

9. 你是否想过去改进笔或笔芯？

A. 从没想过（65.5%）

B. 有，但却力不从心（27%）

C. 试着去做了，但没有很明显的效果（6.5%）

D. 有一定效果（6.5%）