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圓珠筆頭是怎么工作的

圓珠筆頭是怎么工作的？圓珠筆頭造不出的原因是什么？有何技術(shù)難題？

圓珠筆頭的那些事

近日大家一直在熱議一個(gè)尷尬事，泱泱大國造不出一個(gè)小小的圓珠筆頭。

然而，圓珠筆頭是怎么工作的？圓珠筆頭造不出的原因是什么？有何技術(shù)難題？系列文章將為您揭秘。

李克強(qiáng)總理在山西太原主持召開鋼鐵煤炭行業(yè)化解過剩產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)脫困發(fā)展座談會(huì)，他透露了一個(gè)“秘密”：“去年，我們?cè)阡撹F產(chǎn)量嚴(yán)重過剩的情況下，仍然進(jìn)口了一些特殊品類的高質(zhì)量鋼材。我們還不具備生產(chǎn)模具鋼的能力，包括圓珠筆頭上的‘圓珠’，目前仍然需要進(jìn)口。這都需要調(diào)整結(jié)構(gòu)。”

如果不是李克強(qiáng)總理說出來，估計(jì)好多人都不知道。3000多家制筆企業(yè)、20余萬從業(yè)人口、年產(chǎn)圓珠筆400多億支……中國已經(jīng)成為當(dāng)之無愧的制筆大國，但一連串值得驕傲的數(shù)字背后，卻是核心技術(shù)和材料高度依賴進(jìn)口、劣質(zhì)假冒產(chǎn)品泛濫的尷尬局面，大量的圓珠筆筆頭的“球珠”卻需要進(jìn)口。

中國作為世界制造業(yè)大國，為何我們卻無法實(shí)現(xiàn)一個(gè)小小零件的完全自主研發(fā)和生產(chǎn)？“圓珠筆之問”更是“中國制造業(yè)之問”。

圓珠筆易于攜帶、方便耐用，被廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，包括筆芯在內(nèi)，中國圓珠筆年產(chǎn)量已達(dá)到400多億支。

筆頭和墨水是圓珠筆的關(guān)鍵，其中筆頭分為筆尖上的球珠和球座體。目前，碳化鎢球珠在國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛，我國已經(jīng)具有很好的基礎(chǔ)，不僅可以滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要，還大量出口。但球座體的生產(chǎn)，無論是設(shè)備還是原材料，長期以來都掌握在瑞士、日本等國家手中。

據(jù)介紹，國外生產(chǎn)設(shè)備對(duì)原材料的要求相對(duì)更高，國產(chǎn)不銹鋼線材無法適用，必須依靠日本進(jìn)口易切削不銹鋼線材。同時(shí)，與之相匹配的墨水也要從德國、日本等國家進(jìn)口。從而形成了我國當(dāng)前圓珠筆產(chǎn)量第一，但核心材料和設(shè)備卻大量依靠進(jìn)口的“尷尬”局面。

早在上世紀(jì)90年代，進(jìn)口一臺(tái)生產(chǎn)不銹鋼筆頭的設(shè)備就要400多萬人民幣。這些年制筆行業(yè)中，產(chǎn)業(yè)鏈低端的利潤空間在不斷降低，壓力也越來越大。

據(jù)介紹，圓珠筆頭的生產(chǎn)對(duì)加工的精度、材料的選擇上都有很高的要求。筆頭上不僅有小“球珠”，里面還有五條引導(dǎo)墨水的溝槽，加工精度都要達(dá)到千分之一毫米的數(shù)量級(jí)。

有關(guān)專家表示，每一個(gè)小小的偏差都會(huì)影響筆頭書寫的流暢度和使用壽命，筆尖的開口厚度不到0.1毫米，還要考慮到書寫角度和壓力，球珠與筆頭、墨水溝槽位必須搭配得“天衣無縫”，加工誤差不能超過0.003毫米。

專家表示，圓珠筆看似簡(jiǎn)單，其實(shí)涉及到一個(gè)國家制工業(yè)的方方面面?！跋鄬?duì)于鋼鐵產(chǎn)業(yè)，制筆是個(gè)體量很小的行業(yè)。比如，一家鋼鐵廠一天的產(chǎn)量，可能就夠制筆行業(yè)消化一年?！睂?duì)鋼廠而言，這點(diǎn)利潤微不足道，它沒有動(dòng)力去搞研發(fā)生產(chǎn)，制筆企業(yè)也沒有足夠力量，因而依賴進(jìn)口。

國家有關(guān)部門于2011年啟動(dòng)了“制筆行業(yè)關(guān)鍵材料及制備技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，國家撥款近6000萬元支持相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)針對(duì)中性墨水制造、筆頭不銹鋼線材、加工設(shè)備等開展科技攻關(guān)。

經(jīng)過不懈努力，項(xiàng)目于2015年通過“十二五”國家科技支撐計(jì)劃驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了一系列技術(shù)突破。長期以來，困擾中國制筆行業(yè)的“進(jìn)口依賴”困局，開始被逐漸扭轉(zhuǎn)。

有關(guān)專家表示，我們研制成功易切削不銹鋼線材以后，日本的鋼材供應(yīng)商立刻將價(jià)格從每噸12.5萬元下調(diào)到9萬元左右。同時(shí)，我們還研制成功了兩臺(tái)國產(chǎn)筆頭制造設(shè)備，建成了多條墨水、新型結(jié)構(gòu)筆頭的示范生產(chǎn)線。進(jìn)口墨水的價(jià)格和數(shù)量也都在下降。

一個(gè)小小圓珠筆的問題，也是我國制造業(yè)很多領(lǐng)域都面臨的問題。科技創(chuàng)新的步伐不能停頓，應(yīng)加大投入完善產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，我們的制筆技術(shù)在提升，國外也在不停進(jìn)行技術(shù)更新，要堅(jiān)持不懈的追趕超越，還需要培養(yǎng)精益求精的“工匠精神”，這都是中國從一個(gè)制筆大國走向制筆強(qiáng)國不可缺少的。