Pulpen

Pulpen adalah alat tulis yang memiliki ujung yang secara otomatis disegarkan dengan tinta. Ini terdiri dari bola logam yang dibentuk dengan tepat yang ditempatkan di soket di bawah reservoir tinta. Saat pena dipindahkan di sepanjang permukaan tulisan, tinta dikirim. Meskipun pulpen pertama kali dipatenkan pada akhir abad kesembilan belas, mereka baru mulai mencapai signifikansi komersial pada awal 1950-an. Sekarang, pulpen mendominasi pasar alat tulis, menjual lebih dari seratus juta pulpen setiap tahun di seluruh dunia.

Sejarah

Sementara ide bolpoin telah ada selama bertahun-tahun, butuh tiga penemu yang berbeda dan hampir 60 tahun untuk mengembangkan alat tulis modern ini. Paten pertama untuk penemuan ini dikeluarkan pada tanggal 30 Oktober 1888, kepada seorang pria bernama John J. Loud. Pulpennya terdiri dari bantalan bola kecil yang berputar yang terus-menerus dilapisi tinta oleh reservoir di atasnya. Sementara penemuan ini berhasil, itu tidak cocok untuk kertas karena bocor dan menyebabkan noda. Dua penemu lainnya, Ladislas Biro dan saudaranya Georg, meningkatkan penemuan Loud dan mematenkan versi mereka sendiri, yang menjadi pulpen pertama yang signifikan secara komersial. Pena ini masih bocor, tapi tidak separah itu. Mereka menjadi populer di seluruh dunia, mencapai puncak penjualan pada tahun 1944. Tahun berikutnya penemu lain, Baron Marcel Bich, akhirnya memecahkan masalah kebocoran dan mulai memproduksi pena Bic di Paris. Selama bertahun-tahun, banyak perbaikan telah dilakukan dalam teknologi dan kualitas berbagai bagian pena, seperti tinta, bola, wadah, dan badan.

Latar Belakang

Pulpen dikembangkan sebagai solusi untuk masalah yang berkaitan dengan menulis dengan pulpen. Pena air mancur mengharuskan pengguna untuk terus-menerus menyegarkan pena dengan mencelupkan ujungnya ke dalam tinta. Ini tidak perlu dengan bolpoin karena dirancang dengan reservoir tinta sendiri, yang menggunakan aksi kapiler untuk menjaga tinta agar tidak bocor. Di ujung pena adalah bola berputar bebas yang duduk di soket. Hanya sebagian dari bola ini yang terbuka; sisanya ada di bagian dalam pena dan terus-menerus dimandikan oleh tinta dari reservoir. Menekan ujung pena pada permukaan tulisan menyebabkan bola menggelinding. Tindakan menggulung ini kemudian mentransfer tinta dari bagian dalam pena ke permukaan tulisan.

Sementara desain bolpoin yang berbeda tersedia, banyak komponennya sama. Komponen umum termasuk bola, titik, tinta, wadah tinta atau kartrid, dan wadah luar. Beberapa pulpen diberi tutup untuk mencegahnya bocor atau rusak ujungnya. Pena lain menggunakan sistem titik yang dapat ditarik untuk alasan yang sama. Di sini pegas kecil dipasang ke bagian luar wadah tinta, dan ketika tombol ditekan, titik tersebut terbuka atau ditarik. Jenis bolpoin lainnya masih memiliki beberapa kartrid tinta, sehingga memungkinkan untuk menulis dalam warna yang berbeda menggunakan satu pena. Pena lain memiliki kartrid tinta isi ulang. Salah satu jenis pena memiliki kartrid bertekanan yang memungkinkan pengguna untuk menulis di bawah air, di atas minyak, dan di luar angkasa.

Bahan Baku

Berbagai bahan baku digunakan untuk membuat komponen pulpen, termasuk logam, plastik, dan bahan kimia lainnya. Ketika bolpoin pertama kali dikembangkan, bola baja biasa digunakan. Bola itu telah digantikan oleh bola tungsten carbide bertekstur. Bahan ini lebih unggul karena sangat tahan terhadap deformasi. Bola dirancang untuk menjadi bola sempurna yang benar-benar dapat mencengkeram hampir semua permukaan tulisan. Permukaannya sebenarnya terdiri dari lebih dari 50.000 permukaan dan lubang yang dipoles. Lubang-lubang itu dihubungkan oleh serangkaian saluran yang terus menerus di seluruh bola. Desain ini memungkinkan tinta hadir di permukaan dan interior bola.

Ujung sebagian besar pulpen terbuat dari kuningan, yang merupakan paduan tembaga dan seng. Bahan ini digunakan karena kekuatannya, ketahanannya terhadap korosi, penampilannya yang menarik, dan kemampuannya untuk mudah dibentuk. Bagian lain, seperti kartrid tinta, badan, atau pegas juga dapat dibuat dengan kuningan. Aluminium juga digunakan dalam beberapa kasus untuk membuat badan pena, dan baja tahan karat dapat digunakan untuk membuat komponen pena. Logam mulia seperti emas, perak, atau platinum dilapisi ke pena yang lebih mahal.

Tinta dapat dibuat khusus oleh produsen pena. Agar berguna dalam pulpen, tinta harus sedikit tebal, pengeringan lambat di reservoir, dan bebas dari partikel. Karakteristik ini memastikan bahwa tinta terus mengalir ke kertas tanpa menyumbat bola. Saat tinta berada di atas kertas, pengeringan cepat terjadi melalui penetrasi dan beberapa penguapan. Dalam formulasi tinta, berbagai pigmen dan pewarna digunakan untuk memberikan warna. Bahan lain, seperti pelumas, surfaktan, pengental, dan pengawet, juga dimasukkan. Bahan-bahan ini biasanya tersebar dalam bahan-bahan seperti asam oleat, minyak jarak, atau plasticizer sulfonamida.

Pulpen plastik dan logam tahun 1963 untuk memperingati pembunuhan Presiden John F. Kennedy, Jr. (Dari koleksi Museum Henry Ford &Greenfield Village.)

Sampai munculnya komputer, manusia telah berebut mencari alat tulis untuk merekam cerita dan lagu. Coretan paling awal dibuat dengan tongkat yang dibakar di pasir. Pada abad keempat SM. , orang Sumeria menggunakan pena buluh berbentuk baji untuk memotong bentuk bergambar menjadi tablet tanah liat. Orang Mesir melukis hieroglif dengan kuas yang terbuat dari buluh rawa dan orang Cina kuno menulis dengan kuas rambut kaku. Orang Yunani dan Romawi kuno menajamkan alang-alang yang kaku, menghasilkan chirography yang kencang dan presisi.

Pena bulu ayam, terbuat dari bulu angsa atau angsa, disukai oleh para penulis selama lebih dari 1.000 tahun. Pena bulu lembut diasah sampai titik tertentu, terbelah di ujungnya untuk memungkinkan tinta mengalir bebas, dan terus diasah ulang. Sebuah perbaikan monumental atas pena bulu adalah penemuan Joseph Gillott tentang ujung pena baja pada akhir abad kesembilan belas, yang tidak memerlukan penajaman dan dapat dipisahkan dari badan pena dan diubah sesuai kebutuhan. Namun, penulis terus-menerus mencelupkan pena ke dalam tinta, berharap untuk menghindari tetesan.

Pena menyimpan tinta di dalam reservoir di dalam pena, ujung pena disuplai dengan aliran tinta yang konstan. Alonzo Cross menampilkan "pena stilografik" dengan titik jarum penyimpan tinta di akhir tahun 1860-an, tetapi noda dan noda masih umum. Namun, bolpoin hampir menghilangkan kekacauan. Pulpen yang diproduksi pada awal abad ini bocor, terlontar, dan tinta jatuh hingga tahun 1950, ketika tinta baru dikembangkan yang membuat bolpoin dapat diandalkan.

Nancy EV Bryk

Plastik telah menjadi bahan baku penting dalam pembuatan pulpen. Mereka memiliki keuntungan karena mudah dibentuk, ringan, tahan korosi, dan murah. Mereka terutama digunakan untuk membentuk badan pena, tetapi juga digunakan untuk membuat kartrid tinta, tombol tekan, tutup, dan bagian ujungnya. Berbagai jenis plastik digunakan, berdasarkan karakteristik fisiknya. Plastik termoset, seperti resin fenolik, yang tetap keras secara permanen setelah dibentuk dan didinginkan, biasanya digunakan untuk membuat bodi, tutup, dan bagian lainnya. Bahan termoplastik tetap fleksibel. Ini termasuk bahan seperti polietilen densitas tinggi (HDPE) dan resin vinil, yang dapat digunakan untuk membuat sebagian besar komponen pena.

Manufaktur
Proses

Pulpen dibuat berdasarkan pesanan dalam jumlah massal. Sementara masing-masing produsen membuatnya sedikit berbeda, langkah-langkah dasarnya meliputi pencampuran tinta, pembentukan komponen logam, pencetakan komponen plastik, perakitan bagian, pengemasan, pelabelan, dan pengiriman. Di toko-toko canggih, pulpen dapat berubah dari bahan mentah menjadi produk jadi dalam waktu kurang dari lima menit.

Membuat tinta

• 1 Tinta dalam jumlah besar dibuat di area yang ditentukan di pabrik. Di sini pekerja, yang dikenal sebagai compounder, mengikuti instruksi formula untuk membuat kumpulan tinta. Bahan baku dituangkan ke dalam tangki batch dan dicampur secara menyeluruh. Tergantung pada formulanya, batch ini dapat dipanaskan dan didinginkan seperlunya untuk membantu bahan mentah bergabung lebih cepat. Beberapa bahan baku dalam jumlah besar dipompa dan diukur langsung ke tangki batch. Bahan-bahan ini ditambahkan hanya dengan menekan tombol pada kontrol terkomputerisasi. Kontrol ini juga mengatur kecepatan pencampuran dan laju pemanasan dan pendinginan. Pemeriksaan kontrol kualitas dilakukan selama berbagai titik batching tinta.

Mencap dan membentuk

• 2 Saat tinta sedang dibuat, komponen logam pena sedang dibuat. Bola tungsten carbide biasanya dipasok oleh vendor luar. Bagian lain dari pena, seperti titik dan badan, dibuat menggunakan berbagai cetakan. Pertama, pita kuningan secara otomatis dimasukkan ke dalam mesin stamping, yang memotong ribuan cakram kecil. Cakram kuningan selanjutnya dilunakkan dan dituangkan ke dalam ruang kompresi, yang terdiri dari ram baja dan pendorong ejektor yang didukung pegas. Ram baja menekan logam, menyebabkan plunger menarik kembali dan memaksa logam ke dalam cetakan die cast. Ini memampatkan logam dan membentuk berbagai potongan pena. Ketika ram dan plunger kembali ke posisi semula, kelebihan logam kemudian dikikis dan didaur ulang. Mati kemudian dibuka, dan potongan pena dikeluarkan.
• 3 Potongan yang terbentuk kemudian dibersihkan dan dipotong. Mereka direndam dalam bak untuk menghilangkan minyak yang digunakan dalam proses pencetakan. Setelah keluar dari bak mandi, bagian-bagian tersebut kemudian dipotong sesuai ukuran pena tertentu. Potongan pena selanjutnya dipoles dengan memutar sikat dan dibersihkan lagi untuk menghilangkan sisa minyak. Bola kemudian bisa dimasukkan ke dalam rongga titik.

Mencetak casing

• 4 Komponen plastik pena dibuat bersamaan dengan potongan pena lainnya. Mereka dapat diproduksi dengan ekstrusi atau cetakan injeksi. Dalam setiap pendekatan, plastik dipasok sebagai butiran atau bubuk dan dimasukkan ke dalam hopper besar. Proses ekstrusi melibatkan sekrup spiral besar, yang memaksa material melalui ruang yang dipanaskan, menjadikannya massa yang tebal dan mengalir. Kemudian dipaksa melalui die, didinginkan, dan dipotong. Potongan seperti badan pena dan wadah tinta dibuat dengan metode ini.
• 5 Untuk potongan yang memiliki bentuk lebih kompleks, seperti tutup, ujung, dan komponen mekanis, digunakan cetakan injeksi. Dalam proses ini plastik dipanaskan, mengubahnya menjadi cairan yang kemudian dapat disuntikkan secara paksa ke dalam cetakan. Setelah dingin, ia mengeras dan mempertahankan bentuknya setelah die dibuka.

Pengisian dan perakitan tinta

• 6 Setelah komponen terbentuk, perakitan dapat dilakukan. Biasanya, bolpoin pertama kali dipasang ke wadah tinta. Potongan-potongan ini kemudian dibawa ke injektor, yang mengisi reservoir dengan tinta berwarna yang sesuai. Jika pegas akan hadir, itu kemudian ditempatkan pada laras reservoir.

Perakitan akhir, pengemasan, dan pengiriman

• 7 Titik dan reservoir kemudian ditempatkan di dalam badan utama pena. Pada tahap ini, komponen lain seperti tutup dan ujung dimasukkan. Langkah finishing lainnya, seperti menambahkan pelapis atau dekorasi atau melakukan pembersihan akhir, juga dilakukan. Pena yang sudah jadi kemudian dikemas sesuai dengan cara penjualannya. Pena tunggal dapat dimasukkan ke dalam kemasan blister dengan alas karton. Kelompok pena yang dikemas ke dalam tas atau kotak. Unit penjualan ini kemudian dimasukkan ke dalam kotak, ditumpuk di palet, dan dikirim ke distributor.

Kontrol Kualitas

Kualitas komponen pena diperiksa selama semua tahap pembuatan. Karena ribuan suku cadang dibuat setiap hari, memeriksa setiap suku cadang tidak mungkin dilakukan. Akibatnya, inspektur garis mengambil sampel acak potongan pena pada interval waktu tertentu dan memeriksa untuk memastikan bahwa mereka memenuhi spesifikasi yang ditetapkan untuk ukuran, bentuk, dan konsistensi. Metode pengujian utama adalah inspeksi visual, meskipun pengukuran yang lebih ketat juga dilakukan. Berbagai jenis alat ukur tersedia. Pengukuran panjang dilakukan dengan jangka sorong, mikrometer, atau mikroskop. Masing-masing berbeda dalam akurasi dan aplikasi. Untuk menguji kondisi pelapis permukaan, alat pengukur datar atau permukaan optik dapat digunakan.

Seperti pulpen padat, uji kualitas juga dilakukan pada kumpulan tinta cair. Setelah semua bahan ditambahkan ke dalam batch, sampel dibawa ke laboratorium Quality Control (QC) untuk pengujian. Karakteristik fisik diperiksa untuk memastikan bets memenuhi spesifikasi yang diuraikan dalam instruksi formula. Kelompok QC menjalankan tes seperti penentuan pH, pemeriksaan viskositas, dan evaluasi penampilan. Jika batch ditemukan "di luar spesifikasi", penyesuaian dapat dilakukan. Misalnya, warna dapat disesuaikan dengan menambahkan lebih banyak pewarna.

Selain tes khusus ini, inspektur lini juga ditempatkan di setiap fase pembuatan. Mereka secara visual memeriksa komponen saat dibuat dan memeriksa hal-hal seperti wadah tinta yang tidak terisi penuh, pena yang berubah bentuk, dan bagian yang tidak dirakit dengan benar. Sampel acak dari produk akhir juga diuji untuk memastikan sekumpulan pena menulis dengan benar.

Masa Depan

Teknologi bolpoin telah meningkat pesat sejak penemuan pertama Loud yang dipatenkan. Penelitian di masa depan akan fokus pada pengembangan tinta baru dan pena yang dirancang lebih baik yang lebih nyaman dan tahan lama. Selain itu, produsen akan berusaha untuk menghasilkan produk berkualitas lebih tinggi dengan biaya serendah mungkin. Salah satu tren yang akan terus berlanjut adalah pengembangan material dan proses yang menggunakan logam dan plastik yang telah mengalami pemrosesan minimal dari keadaan normalnya. Ini harus meminimalkan pemborosan, meningkatkan kecepatan produksi, dan mengurangi biaya akhir kandang.