在找尋鋼筆資料的過程中發現Machinery在1991年12月的一篇文章-Fountain Pen Manufacture裡介紹了Waterman的鋼筆製造。我決定把它整理出來並分好幾次貼出。分幾次的原因是由於我又找到了其他的資料,這些資料都都用灰色方塊表示,代表非原文。我希望最後的整理結果盡可能的接近事實。
《Machinery》創刊於 1894 年,由 Industrial Press 出版。它是美國機械工業發展的重要見證者。在 20 世紀的大部分時間裡,它被視為機械加工、工具設計和製造技術的「聖經」。這本雜誌以技術深度著稱,涵蓋了:
行業新聞: 報導當時重要機械廠家的動態。
機械設計與工程: 各種機械結構的設計原理。
製造技術: 包括切削、磨削、熱處理及後來的數控加工(CNC)。
工具與設備: 介紹當時最先進的機床和工模具。

FOUNTAIN PEN MANUFACTURE
L. E. WATERMAN CO.)生產鋼筆之工法
作者:Douglas T. Hamilton(《機械雜誌》副編輯)
一般鋼筆使用者鮮少體會到,生產一支鋼筆需要多麼精密的工序與細心的處理。硬橡膠零件的車削加工充滿挑戰,唯有經過專業訓練、細心且精確的工匠才能勝任。黃金筆尖(Gold pen point)的製造工藝同樣獨樹一格,非常值得記錄。Waterman公司的廣告經理 F. P. Seymour 先生熱心地為我們提供了必要的照片與資訊,使我們能讓《機械雜誌》的讀者有機會了解鋼筆是如何製造的。

Waterman公司每年生產約 150 萬支鋼筆(1911年前後),這需要三座大型工廠的綜合產能。大部分的橡膠零件是在康乃狄克州西摩市(Seymour, Conn.)的工廠製造;金筆尖則是在紐約市設備齊全的廠房生產;而位於加拿大魁北克省聖蘭伯特(St. Lambert, P. Q.)的工廠,則專門供應加拿大市場。這三座工廠總共聘僱了約 650 名男女員工。
橡膠工廠叫 H. P. and E. Day Co. Inc. 公司始於1854年,由Charles Goodyear(橡膠硫化發明者)的親戚Henry P. Day(生於1829年)和Edmund Day(生於1831年)共同成立。戴斯夫婦發明了一種方法,能將生橡膠去除樹皮、污垢和石頭,銷售給其他橡膠產業,並生產硬化橡膠鋼筆和鉛筆筒。硬橡膠需要手工車削才能生產這些產品,公司因此尋找技術嫻熟的德國象牙車工。L. E. Waterman 公司成立於 1884 年,62 年來一直依賴 H. P. and E. Day Co. Inc. 提供橡膠零件。1946年,Waterman收購了H. P. and E. Day
生產採用的原料是粗橡膠原料 (Obtaining the Crude Rubber Gum),稱爲Para Beni-Bolivian,是從一種名為 Hevea Brasiliensis(巴西橡膠樹)的高大樹木中提取的。這種樹生長在玻利維亞的貝尼河岸,高度可達 60 英尺。採膠工會在樹幹基部切開一道深且長的水平切口,並從中延伸出一條垂直切,接著在垂直切口的兩側間隔短距離切出斜向切口。採膠工作在 8 月(註2)至次年 2 月的旱季進行,且多在傍晚操作。在隔天早晨進行採集,使用的是固定在水平切口下方、由一小塊軟泥支撐的小淺陶杯。當這些杯子裝滿後,內容物會被倒入更大的容器中。每棵樹每天僅產出約兩盎司的「汁液」,由於 L. E. Waterman 公司 每年使用 40 噸橡膠,這意味著每年需要超過 3,000 棵樹才能產出足夠的膠質——這本身就是一項相當大規模的產業。
為了生產橡膠,會使用一根長約三英尺、末端附有扁平黏土模具的木棒,將其浸入裝有膠質或乳汁的容器中,液體會均勻地塗抹在模具上。接著,藉由將模具置於加熱特定油性棕櫚果所產生的白色蒸汽上方,小心地將汁液烘乾,同時旋轉木棒以使其分布均勻並形成一種膠質。每一層膠質都必須等到凝固後才能加入下一層。一名經驗豐富的人員每小時可以製造五到六磅的膠質。如此形成的橡膠塊或「餅」(biscuits)會被切開以從模具中取出,然後掛起來晾乾。原膠經由Beni River運下山,由一位 Waterman 的代表進行檢查,並從港口Para轉運至位於康乃狄克州塞莫爾(Seymour, Conn.)的 Waterman 工廠,在該處將原膠加工成鋼筆零件。
Para Rubber 是出產於巴西亞馬遜河流域的橡膠,被認為是純度最高、最具彈性且最耐用的頂級橡膠。其植物學學名為 Hevea brasiliensis(巴西橡膠樹),是所有橡膠樹品種中產膠量最大、橡膠品質最好的樹種。
Beni-Bolivian(玻利維亞)
Beni 地區位於亞馬遜流域的上游,這裡的橡膠樹(Hevea brasiliensis)多為野生,而非人工大規模栽種,由於野生橡膠樹生長速度較慢,分泌出的乳膠分子量(Molecular weight)通常更高,這使得製成的橡膠更耐磨、拉伸強度更強。Beni 地區的採集者(Seringueiros)歷史上發展出了一套精細的煙燻固化技術,產出的橡膠塊雜質極少。
Amazon Rubber Boom 亞馬遜橡膠熱 :大約在1879到1912年間,亞馬遜流域經歷一段非常繁榮且動盪的時期,主要原因就是工業革命帶動了天然橡膠的大量開採與出口。為了取得原料對原住民進行奴隸勞動甚至種族滅絕。Waterman所採用的橡膠,是當時最高的品質。之後英國人把橡膠樹帶到斯里蘭卡與馬來西亞等,進行更有效率的種植與生產,從此橡膠成本價格大幅跌落,所以說1912年前後是值得觀察的年份,因為同時也代表筆桿的成本由昂貴轉向平價。


圖 2. 研磨與洗滌粗橡膠「塊」("Biscuits"): 圖中展示了巨大的滾輪機器,工匠正將原始的橡膠塊放入機器中進行粉碎、清洗雜質。
圖 3. 將橡膠軋製成所需厚度的片材: 工匠們正合力操作機器,將經過處理的橡膠壓成薄片,這將是後續製作筆桿與組裝零件的雛型。