耗时5年 中国终于造出圆珠笔头
圆珠笔笔头 资料图
如果不是李克强总理说出来,估计好多人都不知道。3000多家制笔企业、20余万从业人口、年产圆珠笔400多亿支……中国已经成为当之无愧的制笔大国,但一连串值得骄傲的数字背后,却是核心技术和材料高度依赖进口、劣质假冒产品泛滥的尴尬局面,大量的圆珠笔笔头的“球珠”还需要进口。
中国作为世界制造业大国,为何却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”。
尴尬:产笔大国核心材料高度依赖进口
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毫米的碳化钨球珠在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。中国每年生产380亿支笔需要用一吨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。
一种来自瑞士公司的笔头一体化生产设备,生产一个小小的圆珠笔头需要20多道工序。笔头里面有不同高度的台阶和5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。
攻关:给百亿圆珠笔安上“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,都是从一个成分的配比从几十公斤的材料开始炼,各种成分加入多少,这个次数没法统计。
笔头产品的生产工艺是国外企业的核心机密,王辉绵他们必须自主开发一套前所未有的炼钢工艺。没有任何参考,只能不断地积累数据、调整参数、设计工艺方法。
突破:灵感来自家中日常的“和面”
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5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。
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6轮测试。
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。
据《人民日报》
编辑:陈轶凡