威廉·门罗（William Monroe）是马萨诸塞州康科德的一位家具师，他发明了一种用来对制造铅笔的木材进行精确地切割和开槽的机器。大约在同一时期，美国发明家约瑟夫·狄克逊（Joseph Dixon）发明了一种制作方法，他将雪松制成的圆柱体切成两半，再将石墨芯放入其中一半，最后把两半粘在一起。铅笔末端的橡皮擦则可以追溯到1858年，由美国人海曼·李普曼（Hymen Lipman）发明；1872年，这项美国专利被约瑟夫·雷钦多弗（Joseph Rechendorfer）以10万美元的价格购得。1861年，洛塔尔·冯·费伯（Lothar von Faber）的兄弟约翰·埃伯哈德·费伯（John Eberhard Faber）在纽约市创建了美国第一家铅笔制造厂。

铅笔最重要的成分是石墨，大多数人都继续把它叫“铅”。至今人们仍在使用孔戴将石墨与黏土结合的工艺方法，有时也添加蜡或其他一些化学物质。今天几乎所有铅笔中的石墨都是天然石墨和化学物质的混合物。

铅笔不是铅制的，而是由石墨和黏土混合物制造的。铅和石墨这两种材料的颜色相近，这就是为什么早期使用石墨绘图的人把它称为铅的原因。

制作铅笔的木材必须能够经受反复的削剪，而且削起来既容易又不易碎裂。大多数铅笔都是用雪松（尤其是加州雪松）制作的，多年以来一直使用这种木材。雪松有一种怡人的气味，不会弯曲或变形，且容易买到。

铅笔橡皮是用套圈固定的，套圈是一种金属外壳，可以用胶黏合，也可以用金属叉齿固定在铅笔的末端。橡皮擦本身由浮石和橡胶组成。

现在大多数商业用途的石墨都是工厂生产的，而不是开采出来的，因而制造商可以很容易地控制石墨的密度。根据铅笔的种类，将石墨和黏土混合在一起——石墨用得越多，铅笔就越软，线条就越黑。把颜料添加到黏土中制作彩色铅笔，实际上彩色铅笔没有石墨。

世界上每年铅笔的销售额将近150亿美元，其销量继续超过圆珠笔。

大多数铅笔是六边形的，这样可以防止铅笔在平面上滚动。

石墨制造过程

1．有两种方法可以将石墨制成成品。第一种是挤压法，这种方法将石墨混合物压入一个狭窄孔道，形成类似意大利面的细条状，随后按照精确的长度进行切割，并在烘炉中烘干（见图1）。

图1　铅笔制作的第一步是制造石墨芯，方法之一是通过挤压来实现。在挤压法中，石墨混合物挤压通过模具的开孔。

2．第二种方法是将石墨混合物投入被称为“石墨坯压力机”的机器中。在压力机顶部安装一个塞子，同时底部的金属冲压件向上挤压，把混合物压成一个坚硬的固态圆柱体胚料“石墨坯”，然后将石墨坯从压力机顶部取出并将其放入挤压机，通过模具，切下大小合适的铅笔芯。随后铅笔芯将通过传送带传送并被收集在一个槽内，等待插入铅笔的木质外壳中。

制作木质外壳

3．雪松在送到工厂前通常会进行干燥、染色并上蜡处理，以防止翘曲。随后原木会被锯成被称为“板条”的窄条；这些板条长约7.25英寸（184毫米），厚约0.25英寸（6毫米），宽约2.75英寸（70毫米）（见图2）。板条会被放入进料器中，并逐个通过匀速传送带。

图2　为了制作铅笔的木质外壳，人们先制作方形板条，然后在板条上开槽。接着，将石墨棒插入一个板条上的凹槽中，随后将另一半带有空凹槽的板条粘在已经填充了石墨的板条上。以上步骤得到的复合板条会被切割成尺寸合适的铅笔，并附上橡皮和金属套圈。

4．接下来，这些板条表面会被打磨平整。随后它们从一个切割头下面穿过，这个切割头沿着每条板条的一边切割出深度是石墨厚度一半的平行的半圆形凹槽。随着传送，其中一半的板条会被涂上一层胶水，紧接着切好的石墨会被放置在这些板条的凹槽中。

5．另一半既没有涂抹胶水，也没有放置石墨的板条会被放置在另一条传送带上。机器会把它们拿起来翻面，让它们凹槽朝下地躺在皮带上。然后两条传送带相配合，像做三明治一样，每一块没有涂抹胶水的板条会被放置在黏合了石墨的板条上。将两个连在一起的板条自传送带上取下后，置入一个金属夹子中，通过液压机的压力会将它们夹合，直到胶水凝固为止。多余的胶水之后会被修整去除。

铅笔塑形

6．紧接着是通过分置于传送带上下的两组刀具，将复合在一起的板条真正切割为铅笔，上方的刀具切割板条的上半部分，而下方的刀具切割下半部分，并将成品铅笔分开。大多数铅笔是六棱柱形的，以防止它们从各种平面上滚落。一个复合板条可以产出6到9支六角形铅笔。

最后一步

7．铅笔切好后，用砂纸将表面打磨平整。上色时，先将铅笔表面涂上三层彩色水性颜料，然后使用透明漆光面，最后使用紫外光瞬间固化油漆。

8．上了漆的铅笔再一次被放置在传送带上，使用成型机去除铅笔末端堆积的多余的漆，并确保所有铅笔有相同的长度。

9．橡皮擦是用一个圆形的金属套圈固定在铅笔上的。首先，用胶水或小的金属尖子将套圈固定在铅笔上，插入橡皮后再将套圈夹紧。最后，用一个加热的钢模把公司的标志印在每一支铅笔上。