中国终于能造圆珠笔笔头了 小小笔头科技含量高

中国终于能造圆珠笔笔头了 小小笔头科技含量高

经过五年数不清的失败,在电子显微镜下,太钢集团终于看到了“添加剂”分布均匀的笔尖钢,试验在2016年9月取得成功。经过多轮测试,这些产品终于打上了“中国制造”的标志,现在,一些笔头企业已经开始使用,在未来两年有望完全替代进口产品。

中国造出圆珠笔笔头,终于回答了“圆珠笔之问”“中国制造业之问”。据悉,笔头产品的生产工艺是国外企业的核心机密,你别看它小,科技含量可不低。

【尴尬】

核心材料高度依赖进口

中国作为世界制造业大国,为何无法实现一个小小零件的完全自主研发和生产?“圆珠笔之问”,更是“中国制造业之问”!

在2015年11月央视播出的《对话》节目里,贝发集团董事长表示,困境依旧。

在宁波贝发笔业生产线上,每年有30亿支圆珠笔下线,这个数字放大到全国是380亿支。作为世界上最大的圆珠笔生产国,光鲜数字的背后,却是核心材料高度依赖进口的尴尬局面。

宁波贝发集团品质部经理徐君道说:“笔尖钢我们一般说的就是笔头部分。我进入制笔行业以来,笔头不锈钢材料都是从日本进来的,不仅是国内,国外的制笔材料不锈钢材料也是日本的。”

笔头分为笔尖上的球珠和球座体。目前,直径0.5~1.0毫米的碳化钨球珠我国不仅可以满足国内生产需要,还大量出口。但直径仅有2.3毫米的球座体,无论是生产设备还是原材料,长期以来都掌握在瑞士、日本等国家手中。中国每年要生产380亿支圆珠笔,需要用一吨12万元的价格进口1000多吨生产笔尖的钢材,付出外汇1500万美元。

“笔头的关键部位,比如碗口,它的尺寸精度都是在两个微米,它的表面粗糙度要求在0.4微米。”宁波贝发集团品质部经理徐君道说。

来自瑞士公司的一种笔头一体化生产设备,生产一个小小的圆珠笔笔头需要二十多道工序。笔头里面有不同高度的台阶和五条引导墨水的沟槽,加工精度都要达到千分之一毫米的数量级。

在笔头最顶端的地方,厚度仅有0.3~0.4毫米。极高的加工精度,对不锈钢原材料提出了极高的性能要求,既要容易切削,加工时还不能开裂,小小“笔尖”考验着中国制造。

【突破】

给圆珠笔安上“中国笔头”

为了给数百亿支圆珠笔安上“中国笔头”,国家早在2011年就开启了这一重点项目的攻关。

太钢集团技术中心高级工程师王辉绵认为,钢材要制造笔头,必须用很多特殊的微量元素,把钢材调整到最佳性能,微量元素配比的细微变化都会影响着钢材质量,这个配比找不到,中国的制笔行业永远都需要进口笔尖钢。

为了提炼材料,王辉绵说,因为开发这个产品没有可借鉴的资料,每种配比的成分,都是从几十公斤开始炼,各种成分加入多少,没法统计了。

突破的灵感来自家常的“和面”,面要想和得软硬适中,就要加入新“料”,相对应的钢水里就要加入工业“添加剂”。普通的添加剂都是块状,如果能把块状变细变薄,钢水和添加剂就会融合得更加均匀,这样就可以增强切削性。

经过五年数不清的失败,在电子显微镜下,太钢集团终于看到了“添加剂”分布均匀的笔尖钢,试验在2016年9月取得成功。大规模炼钢十多次后,第一批切削性好的钢材终于出炉了。这批直径2.3毫米的不锈钢钢丝,可以骄傲地写上“中国制造”的标志了。

在贝发笔业的测试实验室,用太钢原料生产出来的笔芯正在进行极限测试,在同一个角度下,每支笔芯都要连续不断地书写800米不出现断线情况,这已经是对这一产品的第六轮测试。

现在,一些笔头企业已经开始使用这些产品,在未来两年有望完全替代进口产品。

【链接】

圆珠笔之问

3000多家制笔企业、20余万从业人员、年产圆珠笔数百亿支……中国已经成为当之无愧的制笔大国。但在以前,一连串的数字背后,却是核心技术和材料高度依赖进口的尴尬局面。中国作为世界制造业大国,之前为何无法实现一个小小零件的自主研发和生产?

(据《人民日报》微信公号)

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