[实用新型]袖珍电热烫金笔

说明书

本实用新型涉及一种采用热压原理的袖珍电热烫金笔。

现有的烫金设备主要采用传统的电阻丝加热方式作为热源，能耗大，容易损坏，热压之前需制作字模及设计版面，而且体积大，不便携带，价格昂贵，不适于利用金箔的边角废料和手工书写烫制。

本实用新型旨在提供一种袖珍的、适于手工书写烫制的节能、便宜、寿命长的电热烫金笔。

本实用新型所研制的电热烫金笔由紫铜笔头、笔体、笔杆以及配件笔帽和片状金箔等部件组成。笔体内包括：绝热垫圈、金属外罩、酚醛树酯制成的镶嵌式两个半圆柱形接头、云母片、PTC元件片、石棉垫、电极片等。笔杆采用酚醛树酯为原料，其尾端有一个橡胶或软质聚氯乙稀的护线套。

图1是本实用新型的结构图。其中：

1、紫铜笔头

2、绝热垫圈

3、金属外罩

4、半圆柱形接头

5、云母绝缘垫

6、发热芯片

7、绝热垫

8、电极

9、笔杆

10、护线套

图2是BaTiO₃材料（PTC）阻－温工作曲线图。

图3是烫金过程示意图。其中：

11、烫金笔

12、金箔

13、金箔框

14、待烫金材料

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型所涉及的电热烫金笔工作原理如下：

发热芯片采用半导体陶瓷材料BaTiO₃（又称PTC元件片）制成。当其在居里点（Tc）温度之下时，材料呈低阻，通电即发热。当温度达到Tc点时，材料阻抗突变呈高阻，其跃变可达几个数量级。此时材料上通过的电流急剧下降，停止发热。当材料温度低于Tc后，重呈低阻发热。如此循环往复，达到温度在Tc附近的动态恒温。

BaTiO₃添加少量锶、铝后的电热作功可由下式表述：

P＝IV＝D（Tm－Ta）

其中，I为电流；V为电压；D为放热系数；Ta为环境温度；Tm为最高温度。

放热系数D受下列条件影响：

1、材料的几何构型、尺寸；

2、材料的掺杂程度；

3、环境散热条件。

发热材料的阻－温工作曲线如图2所示。

本实用新型的核心部分位于笔体。发热芯片［6］置于笔体中部。它的周围用酚醛树酯制成的、内带导线槽、表面上下各有外螺纹的两个半圆柱形的接头［4］镶嵌包裹。发热芯片的上下两端各贴有一片黄铜电极片［8］。两个电极片的尾部分别从接头的内镶导线槽向下通出笔体。上电极片之上有一片既导热又绝缘的云母绝缘片［5］与紫铜笔头［1］的后端相连。下电极片之下有一层石棉绝热片［7］，以阻隔热量向笔杆传递。带有内螺纹的金属外罩［3］中间有一圆孔。紫铜笔头从圆孔中穿出，其尾端贴在云母绝缘片上。用金属外罩内螺纹与接头上端的外螺纹相配合，一方面保证了发热芯片对环境散热条件的要求，另一方面又使两个半圆柱形的接头紧固结合成为一个完整的圆柱体。在金属外罩内，笔头圆柱面外是石棉绝热圈［2］，用以保证热量集中导向笔头。紫铜笔头［1］造型可有若干种，或是圆锥体为前端，圆柱体为后端；或是普通钢笔笔尖型为前端，圆柱体为后端。用酚醛树酯制成的、上端有内螺纹的笔杆［9］，其螺纹与接头下部外螺纹配合，用于更加紧固笔体，便于手持和作为电源线通道。笔杆的尾端镶有一个橡胶或软质聚氯乙稀的护线套［10］，以防止电源线被拉断。

本实用新型可在一分钟内装配完毕。装配完毕后的烫金笔其尾部电源线接上220V交流电源一分钟后即可使用。

下面结合图3对烫金过程说明如下：

物体表面的烫金必须将该烫金笔与金箔相结合才能实现。实际操作时，将金箔纸含有金粉一面覆盖于物体表面，操作人手持烫金笔笔杆，用笔头在金箔纸有光泽一面上书写，所写的各种字型、图表、图案等即刻烫金在所写的物体表面。烫金笔动态恒温在110℃至150℃之间。将笔头作用于金箔时，金粉所附着的塑料薄膜不会发生受热变形，同时金粉可热压附着于金箔下方的特定材料之上。

金箔材料是市面上销售的把金粉附着于塑料薄膜的材料。金箔颜色有若干种，除最常用的金黄色外，还有银色、红色、蓝色等。本实用新型可以完成各种颜色的烫金，构成五彩的字型或图案。

为了书写时使金箔纸不致上下左右移动，在实际操作时，应将金箔裁成小片，如8cm×5cm，并将其夹入两片相同大小的塑料（或纸板）方框之间，使塑料框热合，令金箔纸定位，其形状与幻灯片类似。