圆珠笔头技术突破折射中囯智造

陈书锋

（福建省产品质量检验研究院,福州350002）

圆珠笔头技术突破折射中囯智造

陈书锋

（福建省产品质量检验研究院,福州350002）

虽然我国以往一段时间当中占据世界圆珠笔生产总量的前几名，可悲的是关键技术都需要依靠外国进口，但是目前我国已经研究出来了圆珠笔头制造技术，笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载，针对圆珠笔头制造技术进行分析，希望可以给相关工作人员对这个问题进行分析的时候起到借鉴性作用。

圆珠笔；笔头；制造技术；中国智造；分析

1 问题研究背景及意义

“目前我国尚且不具备生产模具钢的能力，包含圆珠笔头上的圆珠，仍然需要进口”这句2016年国务院总理李克强在山西太原一次研讨会上所说的话，让我国社会各个领域中的相关人士首次意识到，现阶段GDP已经达到世界第二的中国，居然会在小小的圆珠制造领域当中受到其他国家的限制，这样一则消息很快就引起了人们对圆珠笔头制造的高度重视，甚至在整个制造行业、工业以及创新领域当中引发了人们的反思。不久之前太原钢铁集团（下文中简称为“太钢”）生产出来了自主研发技术制造的圆珠笔头，并逐渐在我国社会各个圆珠笔生产企业当中得到应用。

2 圆珠笔头当中蕴含的技术要点

笔头可以划分为笔尖上的球珠以及球座体，圆珠笔头看上去好像非常简单，其实内部的技术含量非常高，笔头开口位置上厚度不到0.1mm，却需要将各种类型书写姿势带来的压力和摩擦力承受起来，除此之外也应当和滚珠相互贴合在一起，既要对书写的流畅性做出保证，也不可以在实际应用的过程中漏墨。所以，硬度、开口大小以及墨水槽之间的相互关系应当得到保证。笔头领域当中的每一个参数指标都应当经过计算机计算之后精准到头发丝的十分之一，加工过程中形成的误差不可以超过0.3丝。

在笔头对顶端的位置上，厚度仅仅只有0.3-0.4mm，因此会对加工精准性提出比较高的要求，也会对不锈钢原材料提出比较高的要求，既需要有比较强的切削性，也不可以在实际应用的过程中开裂，这样一个小小的笔头对中国制造提出了非常困难的问题。

现阶段0.5-1.0mm的碳化钨球珠在我国生产领域当中不单单可以让国内实际需求得到满足，也会大量的出口到世界范围内其他国家当中，但是直径仅仅为2.3mm的球座体，不管是在生产设备设施还是在原材料领域当中，产权都是被掌握在瑞士和日本等国家当中，中国每年会生产380亿支笔，在生产相关工作进行的过程中需要用一顿12亿元的价格进口1000吨以上的笔尖生产用特殊钢材，在此情况下需要支付的外汇总额度达到了1500万美元。

依据相关调查工作得到的结果显示，来源于瑞士企业的笔头一体化生产设备，仅仅生产一个小小的圆珠笔头就需要使用到二十多道工序。笔头当中有高度不同的台阶以及五条引导墨水的过程中使用到的沟槽，加工过程中的精准度达到了千分之一毫米级别。笔头生产加工领域当中涉及到的关键性位置，比方说碗口，碗口尺寸精准度一般情况下是在两个微米之间，表面粗糙度应当被控制在0.4微米，在此基础上可以得知的是圆珠笔头生产相关工作进行的过程中对技术提出的要求非常高。

3 中国智造圆珠笔头

为了能够让每一年当中生产出来的数百亿圆珠笔安装上中国智造笔头，我国早在2011年就开始攻关这一个重点性项目。

依据中国制笔协会进行的介绍，2010年国家有关部门组织相关工作人员开展调研工作，2011年开展“制笔行业关键性材料以及智造技术研发”项目，国家调拨6000万元引导科研单位、企业针对中心墨水智造、笔头不锈钢线材以及加工设备等进行研究。

在长期以来不懈的努力之外，这一个项目在2015年通过国家科技支撑计划的验收之后，实现了一系列的技术突破，以往一段时间当中，对中国制笔行业进行限制的进口局面，逐渐开始被扭转。

太钢集团技术中心高级工程师曾经提及到，钢材如果想要制造笔头的话，需要融入多种类型的微量元素，以便于可以对钢材的各项性能做出保证，微量元素配比领域当中任意一个细微变化都会对钢材的性能造成影响，如果难以将配比找寻出来的话，中国制笔行业生产相关工作进行的过程中仍然需要依靠外国进口。

为了可以加工材料提炼出来，太钢集团技术中心高级工程师曾经提及到过，因为在产品开发工作进行的过程中，没有任何形式可以借鉴的资料，每一个成分的配比都需要从几十公斤的材料当中提炼出来，各种成分的融入次数已经没有办法统计出来了。

在五年当中不断的经历失败之后，在电子显微镜当中，太钢集团研究人员终于发现了各种添加剂匀称的笔尖钢，实验在2016年当中取得了成功，再将听过10次以上的大规模炼钢之后，终于研发出来了切削性比较强的钢材，直径达到了2.3mm的不锈钢钢丝，已经可以冠上中国制造的名字。

4 结语

除去上文中所说的圆珠笔头制造工艺技术之外，太钢集团实际运营的过程中也研发出来了制笔用易切削不锈钢丝行业标准，不久的将来这一项技术措施可以在整个行业当中得到应用，圆珠笔生产也可以在此基础上向着国产化的方向转变，希望日后我国生产制造行业当中可以涌现出来更多的创新型企业，将知识产权牢牢的把握在自己手中，不会在国际市场上受到其它国家的限制。

[1]李恒,李正军,胡鼎,杨雷.圆珠笔头自动装配过程中强度的有限元分析[J].山东科学,2017,30(03):52-58.

[2]会造圆珠笔头,真的是件让国人高兴得上天的事[J].课堂内外(初中版),2017(03):45.

[3]首钢成功研制“圆珠笔头用超易切削不锈钢材料”[J].武钢技术,2017,55(01):49.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.023