圆珠笔头有多难以生产

能生产飞机汽车，却生产不了小小圆珠笔头，历时5年研发，一个小小的圆珠笔头，制造难度到底有多大？

　　笔头分为笔尖上的球珠和球座体。油性圆珠笔头的圆珠由黄铜、钢或者碳化钨制成；水性圆珠笔头的圆珠则采用不锈钢、硬质合金或氧化铝等材料制成。由这些材料制成的圆珠笔，要满足在同一个角度下，连续不断地书写800米不出现断线情况才算合格。

　　其中，球珠用的碳化钨比钢硬度高数倍，仅比金刚石稍微差一点。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。其制造工艺和轴承滚珠类同，主要是采用滚珠旋压成形技术，用钢丝冲剪、或成型锻压成小方块，再磨成圆珠，需要专用的滚珠凹模座，它的精度与旋压力、转速有关。

　　在实际生产过程中，碳化钨先被制成标准尺寸略大的小颗粒，铺散在一个带沟槽的板上，并使这些小颗粒进入圆形沟槽，仅露出其顶部。然后放上一块又重又平的顶盘，压在这些小颗粒上面，在两盘之间注入研磨油，使这些小颗粒浸泡在含有粉末状金刚石的润滑混合物中。

　　接着转动起下盘，使这些碳化钨小颗粒在圆形槽内不断地翻腾滚动，在槽壁、顶盘以及相互之间不断地接触，金刚石粉末不断地把这些小颗粒的边角研磨掉，使它们逐渐变得又圆又光。研磨过程还要停下来几次，将这些小圆珠取出洗净，进行测试，直到生产出光滑度适中，符合标准的小圆球为止。

　　在这个过程中，小圆球太光滑了就粘不上墨汁，也就不能写字。生产一颗碳化钨的小圆珠笔珠大约需要断断续续地研磨几十个小时。

　　这一产品真正的设计难点在于怎样把这么小的圆球，在极大的数量下，做到相同的尺寸。这里的高精度、高互换性是基于整个工业体系的严谨才能得到的。

　　一个小小“球珠”的“尴尬”

　　圆珠笔由于易于携带、方便耐用，被广泛的应用到生产、生活中。据中国制笔协会介绍，包括笔芯在内，中国圆珠笔产量已达到400多亿支。

　　“从数量上来看，我们是当之无愧的制笔大国，但还不是制笔强国。”中国制笔协会名誉副理事长陈三元说，虽然我国制笔产业很早就形成了，但在2011年我国启动核心材料和设备自主研发项目以前，从易切削钢线材、墨水到加工设备都只能依靠进口。

　　据介绍，笔头和墨水是圆珠笔的关键，其中笔头分为笔尖上的球珠和球座体。目前，碳化钨球珠在国内外应用最为广泛，我国已经具有很好的基础，不仅可以满足国内生产需要，还大量供出口。但球座体的生产，无论是设备还是原材料，长期以来都掌握在瑞士、日本等国家手中。

　　“生产一个小小的圆珠笔头需要二十多道工序，传统工艺需要分开进行处理加工。”陈三元说，为了满足出口的需求，国内制笔企业开始大量采用瑞士米克朗公司的一体化生产设备，以提高质量和生产效率。

　　据介绍，国外生产设备对原材料的要求相对更高，国产不锈钢线材无法适用，必须依靠日本进口易切削不锈钢线材。同时，与之相匹配的墨水也要从德国、日本等国家进口。从而形成了我国当前圆珠笔产量第一，但核心材料和设备却大量依靠进口的“尴尬”局面。