Lápiz mecánico

Un portaminas o lápiz de émbolo es un lápiz con una mina de pigmento sólido reemplazable y extensible mecánicamente, llamada " mina de lápiz " ( / ˈ l ɛ d / ), que suele estar hecha de grafito y no está unida a la carcasa exterior, por lo que el usuario puede extenderla mecánicamente a medida que se desgasta con el uso. Los portaminas suelen incluir goma de borrar . Los portaminas se utilizaron por primera vez en el siglo XVIII. El primer portaminas producido en masa, el Eversharp (originalmente "Ever Sharp"), fue patentado en 1913 por Charles R. Keeran.

Otros nombres incluyen: lápiz de punta fina, lápiz automático, lápiz de dibujo, lápiz técnico, lápiz de dibujo, lápiz de clic (generalmente se refiere a una marca específica), lápiz de bomba, portaminas, Pacer (inglés australiano, ca. década de 1980), lápiz propulsor (inglés británico y australiano, a menudo se refiere a lápices mecánicos de gama alta), ^{[ 1 ]} lápiz pluma (inglés indio) y lápiz de plomo (inglés bangladesí y americano).

Los portaminas se utilizan para trazar líneas de grosor constante, sin necesidad de afilarlos , para tareas como el dibujo técnico y para una escritura nítida. También se utilizan para el dibujo artístico. Al no necesitar afilarse, son muy populares entre los estudiantes.

Conrad Gessner describió un portaminas en 1565, pero la mina debía avanzarse y afilarse manualmente. ^{[ 2 ]} El ejemplo más antiguo que se conserva de un portaminas fue encontrado a bordo de los restos del HMS Pandora , que se hundió en 1791. ^{[ 3 ]}

La primera patente para un lápiz recargable con mecanismo de propulsión de mina fue otorgada a Sampson Mordan y John Isaac Hawkins en Gran Bretaña en 1822. Tras adquirir los derechos de patente de Hawkins, Mordan se asoció con Gabriel Riddle entre 1823 y 1837. Los primeros lápices Mordan llevan, por lo tanto, el sello SMGR. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Después de 1837, Mordan disolvió su sociedad con Riddle y continuó fabricando lápices bajo el nombre de "S. Mordan & Co". Su empresa siguió fabricando lápices y una amplia gama de objetos de plata hasta la Segunda Guerra Mundial , cuando la fábrica fue bombardeada.

Entre 1822 y 1874, se registraron más de 160 patentes relacionadas con diversas mejoras en los portaminas. El primer portaminas de resorte se patentó en 1877. Dos de los tamaños de mina más populares del siglo XIX eran 1,5 y 1,03 mm, "VS" y "M", respectivamente. Sin embargo, se utilizaban muchos otros tamaños antes de que el éxito del Eversharp convirtiera su mina de 0,046 pulgadas en un estándar de facto (este tamaño se ha métrico de diversas maneras como 1,1, 1,18 y 1,2 mm, todos tamaños nominales). La mina más delgada de 0,036 pulgadas (0,9 mm) se introdujo a finales de la década de 1930 y gradualmente se convirtió en el nuevo estándar, siendo finalmente reemplazada por la de 0,7 mm. Posteriormente, se comercializaron muchos tamaños más delgados, así como minas más gruesas como 1,4 y 2,0 mm.

El primer portaminas moderno fue el Eversharp (originalmente "Ever Sharp"), inventado por Charles R. Keeran , quien solicitó la patente principal en 1913. ^{[ 6 ]} Se le ha descrito como "el primer portaminas producido en masa que combinaba un mecanismo de propulsión simple con una gran capacidad de mina y un diseño robusto y ergonómico... que redefinió el portaminas como un producto de consumo masivo, hasta el punto de que "Eversharp" llegó a usarse ampliamente como término genérico para un portaminas". ^{[ 7 ]} A principios de la década de 1920 se habían vendido más de 12 000 000 de portaminas Eversharp, y su diseño fue ampliamente copiado. ^{[ 7 ]}

Un pionero portaminas en Japón fue inventado en 1915 por Tokuji Hayakawa , un metalúrgico que acababa de terminar su aprendizaje. Fue patentado en Japón en 1920 y comercializado como el "Ever-Ready Sharp Pencil". Aunque se ha afirmado que se vendieron grandes cantidades, los Ever-Ready Sharp que aún existen son raros. ^{[ 8 ] [ 9 ]} En 1923, la fábrica de los hermanos Hayakawa fue destruida por el Gran Terremoto de Kantō. Para 1924, Tokuji Hayakawa había centrado su atención en la fabricación de radios, pero su primer invento quedó inmortalizado en el nombre de su nueva empresa: Sharp . ^{[ 8 ]}

Los portaminas se pueden dividir en dos tipos básicos: aquellos que sujetan la mina y pueden impulsarla activamente hacia adelante, y aquellos que solo mantienen la mina en posición.

Los lápices de rosca hacen avanzar la mina girando un mecanismo que mueve un pasador o portador de la mina a lo largo del cuerpo del lápiz. La mina no se alimenta desde un depósito interno, sino que debe reemplazarse manualmente, generalmente desde la parte frontal. Este fue el tipo más común hasta mediados del siglo XX. La mayoría cuenta con un mecanismo que retrae la mina al girar en sentido contrario, pero muchos diseños antiguos carecen de él y la mina debe empujarse manualmente hacia adentro del lápiz.

Un portaminas (o lápiz de émbolo) suele usar minas más gruesas (de 2,0 a 5,6 mm) y generalmente solo sujeta una mina a la vez. Un portaminas típico se activa presionando la tapa del borrador en la parte superior, lo que abre las mordazas dentro de la punta y permite que la mina caiga libremente desde el cuerpo del lápiz (o vuelva a él al retraerse). Dado que la mina cae libremente cuando se abren las mordazas, su avance no se puede controlar excepto por medios externos. Esto se puede lograr fácilmente manteniendo la punta del lápiz unos milímetros por encima de una superficie de trabajo o la palma de la mano. Algunos portaminas tienen mecanismos que avanzan la mina gradualmente, como el portaminas Alvin Tech-Matic, pero estos no suelen considerarse de la misma categoría que la mayoría de los lápices con mecanismos de propulsión.

Los portaminas de trinquete o de repetición son una variante del portaminas de embrague, en el que la mina se sujeta mediante dos o tres pequeñas mordazas dentro de un anillo en la punta. Las mordazas se controlan mediante un botón situado en el extremo o en el lateral del portaminas. Al pulsar el botón, las mordazas se mueven hacia adelante y se separan, permitiendo que la mina avance. Al soltar el botón y retraerse las mordazas, el retenedor de mina (un pequeño dispositivo de goma en la punta) mantiene la mina en su lugar, impidiendo que se deslice hacia afuera o se introduzca en el cuerpo del lápiz hasta que las mordazas recuperen su agarre. Otros diseños utilizan un manguito metálico ajustado con precisión para guiar y sujetar la mina, y no necesitan un retenedor de goma.

En un tipo de lápiz con mecanismo de trinquete, al agitarlo, un peso en su interior acciona un mecanismo en el capuchón. Puede haber un botón en la parte superior o lateral para que el usuario pueda avanzar la mina manualmente cuando sea necesario. Otra variante permite el avance automático de la mina. En este diseño, el mecanismo de trinquete impide que la mina retroceda, manteniéndola únicamente en su lugar por una ligera fricción . La punta es un collarín con resorte que, al presionarse a medida que la mina se desgasta, se extiende nuevamente al liberar la presión.

Un tipo de trinquete avanzado tiene un mecanismo que hace girar la mina 9 grados en sentido antihorario cada vez que se presiona sobre el papel (lo que cuenta como un trazo), para distribuir el desgaste de manera uniforme. Este mecanismo de autorrotación mantiene la mina un 50 % más estrecha que en los portaminas mecánicos comunes, lo que resulta en un grosor uniforme de las líneas escritas sobre el papel. El diseño fue patentado por primera vez por Schmidt de Alemania, y posteriormente desarrollado por Mitsubishi Pencil Company de Japón, y denominado Kuru Toga bajo la marca Uni. ^{[ 10 ]} Este tipo de lápiz es más adecuado para idiomas asiáticos que tienen múltiples trazos por letra o palabra, donde el lápiz se levanta frecuentemente del papel. El mecanismo es menos adecuado para la escritura cursiva utilizada en alfabetos occidentales. Otro movimiento de autorrotación reciente de Uni hace girar la mina 18 grados por trazo (o 20 trazos por revolución completa), lo que es más adecuado para alfabetos occidentales.

Existen mecanismos de protección que impiden que la mina se rompa (dentro de ciertos límites) al ejercer una presión excesiva durante la escritura. Un mecanismo empleado en el sistema DelGuard de Zebra de Japón hace que la funda de la mina se extienda hacia afuera cuando se aplica una presión excesiva en ángulo. Cuando se aplica una presión vertical excesiva sobre la mina, esta se retrae automáticamente hacia adentro.

Los portaminas de gama alta suelen incluir un indicador de dureza de la mina y, en ocasiones, un tubo guía retráctil. Esto permite que el tubo guía se retraiga dentro del cuerpo del portaminas, protegiéndolo durante el almacenamiento y el transporte, y haciéndolo seguro para llevar en el bolsillo.

A pesar de su nombre, las minas de lápiz (también llamadas núcleos) no contienen el elemento químico tóxico plomo , sino que suelen estar hechas de grafito y arcilla, o polímeros plásticos. La desventaja de las minas mecánicas es que no son tan resistentes como los lápices tradicionales. La mina de madera está unida a la carcasa exterior de madera, lo que proporciona mayor protección y resistencia. Esto cambió en 1962, cuando Pentel lanzó nuevos portaminas con diámetros de 0,5 mm y 0,7 mm. Estos lápices contenían un nuevo tipo de mina formulada con polímeros que actúan como aglutinante para fortalecerla. Este polímero reemplazó la arcilla en las minas de los portaminas y facilitó a los fabricantes la producción de minas con diámetros más pequeños. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

En comparación con los lápices estándar, los portaminas ofrecen una gama más reducida de tipos de trazo, aunque existen numerosas variantes. La mayoría de los portaminas son recargables, pero algunos modelos económicos son desechables y se tiran cuando se acaban.

Diámetro

Los mecanismos de los portaminas utilizan un único diámetro de mina. Algunos, como el Pentel Function 357, incorporan varios mecanismos en la misma carcasa para ofrecer una gama de grosores (en este caso, tres: 0,3, 0,5 y 0,7  mm). También existen minas de 1,00  mm, pero son muy poco comunes.

Existen diferentes diámetros de mina para adaptarse a diversas preferencias y configuraciones de lápiz, como se muestra en la tabla a continuación. Los diámetros más comunes son 0,5  mm y 0,7  mm, cuyos grosores de línea ofrecen un equilibrio óptimo entre precisión y resistencia. Otros diámetros menos comunes varían desde 0,2  mm hasta 5,6  mm. Pentel también ha presentado previamente un prototipo  de lápiz de 0,1 mm. ^{[ 13 ]}

Los lápices con minas submilimétricas suelen poder albergar varias minas a la vez, lo que reduce la frecuencia de recarga. Una excepción fue el Pentel 350 E, posiblemente el primer portaminas de Pentel, ^{[ 14 ]} que solo podía contener una mina de 0,5  mm. Las minas de repuesto se pueden comprar en tubos pequeños e insertarlas en el cuerpo del lápiz según sea necesario.

Los valores entre paréntesis en pulgadas se obtuvieron mediante cálculo y se redondearon a 3 decimales.

Sin embargo, los diámetros no son exactos. El diámetro exacto suele ser ligeramente mayor. La norma japonesa JIS para minas de portaminas establece que el diámetro real de una mina de "0,5 mm" (por ejemplo) debe oscilar entre 0,55  mm y 0,58  mm.

• Herramientas de dibujo técnico

• Deborah Crosby, Lápices victorianos: de herramientas a joyas , Schiffer Publishing Ltd., Atglen, PA, 1998
• Henry Petroski, El lápiz: una historia del diseño y las circunstancias, Nueva York: Random House, 2010
• Jonathan A. Veley, Catálogo de lápices mecánicos estadounidenses, Greyden Press, 2011

• La historia del portaminas Sharp
• Historia y desarrollo de los lápices de Keeran y Hayakawa.
• Museo de Portaplomos : historia e imágenes de portaplomos
• Sampson Mordan – primera patente para un lápiz mecánico
• El inventor nunca recibió los beneficios de su negocio de lápices – Pantagraph – Periódico de Bloomington, Illinois