專利名稱：袖珍電熱燙金筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用熱壓原理的袖珍電熱燙金筆。
現(xiàn)有的燙金設(shè)備主要采用傳統(tǒng)的電阻絲加熱方式作為熱源，能耗大，容易損壞，熱壓之前需制作字模及設(shè)計(jì)版面，而且體積大，不便攜帶，價(jià)格昂貴，不適于利用金箔的邊角廢料和手工書寫燙制。
本實(shí)用新型旨在提供一種袖珍的、適于手工書寫燙制的節(jié)能、便宜、壽命長(zhǎng)的電熱燙金筆。
本實(shí)用新型所研制的電熱燙金筆由紫銅筆頭、筆體、筆桿以及配件筆帽和片狀金箔等部件組成。筆體內(nèi)包括絕熱墊圈、金屬外罩、酚醛樹酯制成的鑲嵌式兩個(gè)半圓柱形接頭、云母片、PTC元件片、石棉墊、電極片等。筆桿采用酚醛樹酯為原料，其尾端有一個(gè)橡膠或軟質(zhì)聚氯乙稀的護(hù)線套。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。其中1、紫銅筆頭2、絕熱墊圈3、金屬外罩4、半圓柱形接頭5、云母絕緣墊6、發(fā)熱芯片7、絕熱墊8、電極9、筆桿
10、護(hù)線套圖2是BaTiO3材料(PTC)阻－溫工作曲線圖。
圖3是燙金過(guò)程示意圖。其中11、燙金筆12、金箔13、金箔框14、待燙金材料
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
本實(shí)用新型所涉及的電熱燙金筆工作原理如下發(fā)熱芯片采用半導(dǎo)體陶瓷材料BaTiO3(又稱PTC元件片)制成。當(dāng)其在居里點(diǎn)(Tc)溫度之下時(shí)，材料呈低阻，通電即發(fā)熱。當(dāng)溫度達(dá)到Tc點(diǎn)時(shí)，材料阻抗突變呈高阻，其躍變可達(dá)幾個(gè)數(shù)量級(jí)。此時(shí)材料上通過(guò)的電流急劇下降，停止發(fā)熱。當(dāng)材料溫度低于Tc后，重呈低阻發(fā)熱。如此循環(huán)往復(fù)，達(dá)到溫度在Tc附近的動(dòng)態(tài)恒溫。
BaTiO3添加少量鍶、鋁后的電熱作功可由下式表述P＝IV＝D(Tm－Ta)其中，I為電流；V為電壓；D為放熱系數(shù)；Ta為環(huán)境溫度；Tm為最高溫度。
放熱系數(shù)D受下列條件影響1、材料的幾何構(gòu)型、尺寸；2、材料的摻雜程度；3、環(huán)境散熱條件。
發(fā)熱材料的阻－溫工作曲線如圖2所示。
本實(shí)用新型的核心部分位于筆體。發(fā)熱芯片［6］置于筆體中部。它的周圍用酚醛樹酯制成的、內(nèi)帶導(dǎo)線槽、表面上下各有外螺紋的兩個(gè)半圓柱形的接頭［4］鑲嵌包裹。發(fā)熱芯片的上下兩端各貼有一片黃銅電極片［8］。兩個(gè)電極片的尾部分別從接頭的內(nèi)鑲導(dǎo)線槽向下通出筆體。上電極片之上有一片既導(dǎo)熱又絕緣的云母絕緣片［5］與紫銅筆頭［1］的后端相連。下電極片之下有一層石棉絕熱片［7］，以阻隔熱量向筆桿傳遞。帶有內(nèi)螺紋的金屬外罩［3］中間有一圓孔。紫銅筆頭從圓孔中穿出，其尾端貼在云母絕緣片上。用金屬外罩內(nèi)螺紋與接頭上端的外螺紋相配合，一方面保證了發(fā)熱芯片對(duì)環(huán)境散熱條件的要求，另一方面又使兩個(gè)半圓柱形的接頭緊固結(jié)合成為一個(gè)完整的圓柱體。在金屬外罩內(nèi)，筆頭圓柱面外是石棉絕熱圈［2］，用以保證熱量集中導(dǎo)向筆頭。紫銅筆頭［1］造型可有若干種，或是圓錐體為前端，圓柱體為后端；或是普通鋼筆筆尖型為前端，圓柱體為后端。用酚醛樹酯制成的、上端有內(nèi)螺紋的筆桿［9］，其螺紋與接頭下部外螺紋配合，用于更加緊固筆體，便于手持和作為電源線通道。筆桿的尾端鑲有一個(gè)橡膠或軟質(zhì)聚氯乙稀的護(hù)線套［10］，以防止電源線被拉斷。
本實(shí)用新型可在一分鐘內(nèi)裝配完畢。裝配完畢后的燙金筆其尾部電源線接上220V交流電源一分鐘后即可使用。
下面結(jié)合圖3對(duì)燙金過(guò)程說(shuō)明如下物體表面的燙金必須將該燙金筆與金箔相結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)。實(shí)際操作時(shí)，將金箔紙含有金粉一面覆蓋于物體表面，操作人手持燙金筆筆桿，用筆頭在金箔紙有光澤一面上書寫，所寫的各種字型、圖表、圖案等即刻燙金在所寫的物體表面。燙金筆動(dòng)態(tài)恒溫在110℃至150℃之間。將筆頭作用于金箔時(shí)，金粉所附著的塑料薄膜不會(huì)發(fā)生受熱變形，同時(shí)金粉可熱壓附著于金箔下方的特定材料之上。
金箔材料是市面上銷售的把金粉附著于塑料薄膜的材料。金箔顏色有若干種，除最常用的金黃色外，還有銀色、紅色、藍(lán)色等。本實(shí)用新型可以完成各種顏色的燙金，構(gòu)成五彩的字型或圖案。
為了書寫時(shí)使金箔紙不致上下左右移動(dòng)，在實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)將金箔裁成小片，如8cm×5cm，并將其夾入兩片相同大小的塑料(或紙板)方框之間，使塑料框熱合，令金箔紙定位，其形狀與幻燈片類似。
除金箔片外，本實(shí)用新型的另一配件為燙金筆筆帽。筆帽應(yīng)用酚醛樹酯制成，其上部具有特殊Y型造型，如熊貓頭。這樣筆帽除平時(shí)罩住筆頭功用外，還可在使用時(shí)作擱筆的筆架。
本實(shí)用新型已制成樣品。在實(shí)驗(yàn)中，從插電源一分鐘后可完成燙金起，連續(xù)使用8小時(shí)后燙金效果依然良好，手握筆桿處仍無(wú)燙感，功耗只有5至8瓦。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，其發(fā)熱芯片的居里點(diǎn)始終保持在120℃左右，可滿足彩色黑白照片、任何克度的紙張、人造革、布料、塑料、木制品等物品的表面燙金。同時(shí)其發(fā)熱效率、發(fā)熱方式、功耗、穩(wěn)定性、安全可靠工作、壽命等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的各種燙金器械所使用的鎳鉻電阻絲。
本實(shí)用新型提供的電熱燙金筆體積小、安全、成本低、省時(shí)省電、生產(chǎn)裝配容易、壽命長(zhǎng)，能滿足于家庭、個(gè)人、機(jī)關(guān)團(tuán)體手工燙金的需要和各種字型圖案的燙金要求。
權(quán)利要求1.一種袖珍電熱燙金筆，由紫銅筆頭[1]、石棉絕熱墊圈[2]、金屬外罩[3]、酚醛樹酯半圓柱形接頭[4]、云母絕緣墊[5]、PTC發(fā)熱芯片[6]、石棉絕熱墊[7]、黃銅電極片[8]、酚醛樹酯筆桿[9]、橡膠或軟質(zhì)聚氯乙稀護(hù)線套[10]以及配件酚醛樹酯Y型筆帽和片狀金箔組成，其特征是發(fā)熱芯片[6]采用半導(dǎo)體陶瓷材料BaTiO3(又稱PTC元件片)制成，用帶有內(nèi)鑲導(dǎo)線槽、表面上下各有外螺紋的兩個(gè)半圓柱形接頭[4]鑲嵌包住PTC元件片，并用帶有內(nèi)螺紋的金屬外罩[3]使紫銅筆頭[1]與接頭上部緊固、用帶有內(nèi)螺紋的筆桿[9]與接頭下部緊固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袖珍電熱燙金筆，其特征是在PTC元件片［6］與紫銅筆尖［1］之間墊入云母片［5］，PTC元件片的底部墊入石棉絕熱片［7］，兩個(gè)黃銅電極片［8］分別置于PTC元件上下面，并從接頭內(nèi)鑲導(dǎo)線槽引出筆體。
專利摘要本實(shí)用新型是一種采用熱壓原理的袖珍電熱燙金筆，由紫銅筆頭、石棉絕熱墊圈、金屬外罩、半圓柱形接頭、云母絕緣墊、PTC發(fā)熱芯片、石棉絕熱墊、黃銅電極片、筆桿、護(hù)線套組成，其主要特征是發(fā)熱芯片采用半導(dǎo)體陶瓷材料BaTiO
文檔編號(hào)B44B7/02GK2080478SQ9022530
公開日1991年7月10日 申請(qǐng)日期1990年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月29日
發(fā)明者王遠(yuǎn)琦, 鄒繼東, 盧成遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:王遠(yuǎn)琦, 鄒繼東, 盧成遠(yuǎn)