圓珠筆頭技術突破折射中囯智造

陳書鋒

（福建省產品質量檢驗研究院,福州350002）

圓珠筆頭技術突破折射中囯智造

陳書鋒

（福建省產品質量檢驗研究院,福州350002）

雖然我國以往一段時間當中占據世界圓珠筆生產總量的前幾名，可悲的是關鍵技術都需要依靠外國進口，但是目前我國已經研究出來了圓珠筆頭制造技術，筆者依據實際工作經驗及相關文獻資料的記載，針對圓珠筆頭制造技術進行分析，希望可以給相關工作人員對這個問題進行分析的時候起到借鑒性作用。

圓珠筆；筆頭；制造技術；中國智造；分析

1 問題研究背景及意義

“目前我國尚且不具備生產模具鋼的能力，包含圓珠筆頭上的圓珠，仍然需要進口”這句2016年國務院總理李克強在山西太原一次研討會上所說的話，讓我國社會各個領域中的相關人士首次意識到，現階段GDP已經達到世界第二的中國，居然會在小小的圓珠制造領域當中受到其他國家的限制，這樣一則消息很快就引起了人們對圓珠筆頭制造的高度重視，甚至在整個制造行業、工業以及創新領域當中引發了人們的反思。不久之前太原鋼鐵集團（下文中簡稱為“太鋼”）生產出來了自主研發技術制造的圓珠筆頭，并逐漸在我國社會各個圓珠筆生產企業當中得到應用。

2 圓珠筆頭當中蘊含的技術要點

筆頭可以劃分為筆尖上的球珠以及球座體，圓珠筆頭看上去好像非常簡單，其實內部的技術含量非常高，筆頭開口位置上厚度不到0.1mm，卻需要將各種類型書寫姿勢帶來的壓力和摩擦力承受起來，除此之外也應當和滾珠相互貼合在一起，既要對書寫的流暢性做出保證，也不可以在實際應用的過程中漏墨。所以，硬度、開口大小以及墨水槽之間的相互關系應當得到保證。筆頭領域當中的每一個參數指標都應當經過計算機計算之后精準到頭發絲的十分之一，加工過程中形成的誤差不可以超過0.3絲。

在筆頭對頂端的位置上，厚度僅僅只有0.3-0.4mm，因此會對加工精準性提出比較高的要求，也會對不銹鋼原材料提出比較高的要求，既需要有比較強的切削性，也不可以在實際應用的過程中開裂，這樣一個小小的筆頭對中國制造提出了非常困難的問題。

現階段0.5-1.0mm的碳化鎢球珠在我國生產領域當中不單單可以讓國內實際需求得到滿足，也會大量的出口到世界范圍內其他國家當中，但是直徑僅僅為2.3mm的球座體，不管是在生產設備設施還是在原材料領域當中，產權都是被掌握在瑞士和日本等國家當中，中國每年會生產380億支筆，在生產相關工作進行的過程中需要用一頓12億元的價格進口1000噸以上的筆尖生產用特殊鋼材，在此情況下需要支付的外匯總額度達到了1500萬美元。

依據相關調查工作得到的結果顯示，來源于瑞士企業的筆頭一體化生產設備，僅僅生產一個小小的圓珠筆頭就需要使用到二十多道工序。筆頭當中有高度不同的臺階以及五條引導墨水的過程中使用到的溝槽，加工過程中的精準度達到了千分之一毫米級別。筆頭生產加工領域當中涉及到的關鍵性位置，比方說碗口，碗口尺寸精準度一般情況下是在兩個微米之間，表面粗糙度應當被控制在0.4微米，在此基礎上可以得知的是圓珠筆頭生產相關工作進行的過程中對技術提出的要求非常高。

3 中國智造圓珠筆頭

為了能夠讓每一年當中生產出來的數百億圓珠筆安裝上中國智造筆頭，我國早在2011年就開始攻關這一個重點性項目。

依據中國制筆協會進行的介紹，2010年國家有關部門組織相關工作人員開展調研工作，2011年開展“制筆行業關鍵性材料以及智造技術研發”項目，國家調撥6000萬元引導科研單位、企業針對中心墨水智造、筆頭不銹鋼線材以及加工設備等進行研究。

在長期以來不懈的努力之外，這一個項目在2015年通過國家科技支撐計劃的驗收之后，實現了一系列的技術突破，以往一段時間當中，對中國制筆行業進行限制的進口局面，逐漸開始被扭轉。

太鋼集團技術中心高級工程師曾經提及到，鋼材如果想要制造筆頭的話，需要融入多種類型的微量元素，以便于可以對鋼材的各項性能做出保證，微量元素配比領域當中任意一個細微變化都會對鋼材的性能造成影響，如果難以將配比找尋出來的話，中國制筆行業生產相關工作進行的過程中仍然需要依靠外國進口。

為了可以加工材料提煉出來，太鋼集團技術中心高級工程師曾經提及到過，因為在產品開發工作進行的過程中，沒有任何形式可以借鑒的資料，每一個成分的配比都需要從幾十公斤的材料當中提煉出來，各種成分的融入次數已經沒有辦法統計出來了。

在五年當中不斷的經歷失敗之后，在電子顯微鏡當中，太鋼集團研究人員終于發現了各種添加劑勻稱的筆尖鋼，實驗在2016年當中取得了成功，再將聽過10次以上的大規模煉鋼之后，終于研發出來了切削性比較強的鋼材，直徑達到了2.3mm的不銹鋼鋼絲，已經可以冠上中國制造的名字。

4 結語

除去上文中所說的圓珠筆頭制造工藝技術之外，太鋼集團實際運營的過程中也研發出來了制筆用易切削不銹鋼絲行業標準，不久的將來這一項技術措施可以在整個行業當中得到應用，圓珠筆生產也可以在此基礎上向著國產化的方向轉變，希望日后我國生產制造行業當中可以涌現出來更多的創新型企業，將知識產權牢牢的把握在自己手中，不會在國際市場上受到其它國家的限制。

[1]李恒,李正軍,胡鼎,楊雷.圓珠筆頭自動裝配過程中強度的有限元分析[J].山東科學,2017,30(03):52-58.

[2]會造圓珠筆頭,真的是件讓國人高興得上天的事[J].課堂內外(初中版),2017(03):45.

[3]首鋼成功研制“圓珠筆頭用超易切削不銹鋼材料”[J].武鋼技術,2017,55(01):49.

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