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国产圆珠笔头供货 为何中国一直无法生产?
国产圆珠笔头供货为何中国一直无法生产?
【国产圆珠笔头供货】从一个装润喉糖的小盒里,工程师赵文龙倒出几个圆珠笔尖。他用钳子拔下科技日报记者的圆珠笔头,换上新笔头,画出流畅的线条。“你先一步用上了中国自己造的圆珠笔尖。”赵文龙告诉记者。
百米外,太原钢铁集团的轧钢车间里,红热的不锈钢柱被挤压成纤细的钢条;之后钢铁被拉伸成钢丝;再切削出媒体瞩目的国产圆珠笔头。
2月7日,记者走访太钢发现,圆珠笔尖钢是一个钢铁老厂专精一业,厚积薄发的自然结果。太钢工程师听取用户反馈,不厌其烦地改进,让不锈钢这棵老树上绽发新芽。
尽管中国年产圆珠笔380亿支,但圆珠笔的钢材和加工机器都是进口的,大部分利润都被外国人赚走。这一状况在全国两会上被反复提及,最终被看作中国制造业大而不强的一个缩影。“这个事情为什么容易在中国公众和媒体中引起共鸣呢?”科技部原部长徐冠华曾在2010年一次专题座谈会上说,“上至国家领导人,下至刚入学的小学生,大家都要用笔。所以谈产业空心化,圆珠笔这个案例是非常合适的。”
为此,科技部资助国家科技支撑计划重点项目“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”,核心目标就是圆珠笔头国产化。“2011年我们接到了科技部的项目。”参与研发的工程师王辉绵说,“由制笔企业牵头,太钢和中科院参与。在这个项目支持下,我们2014年基本搞清了笔尖钢的秘密。2015年到现在,我们一直在试图让笔尖钢走上生产线,保证它的品质和稳定性。”
太钢工程师接到任务后,首先从研究机理着手。
用不锈钢做圆珠笔尖,可以追溯到50年前的日本。一家日本小企业研发的SF20T不锈钢,是唯一合适的笔尖钢材料,该企业长期垄断供应。
用一般的不锈钢加工不了圆珠笔头:笔尖里的孔是钻出来的,钻普通钢材,褪下的螺旋状钢屑会堵住孔径无法继续。笔尖钢没那么韧,不会掉落螺旋钢屑。但另一方面,笔头顶端厚度不到0.4毫米,要切削出有台阶有沟槽的微观结构,达到微米级精度,压力巨大,笔尖钢如果太脆就会在刀下开裂。
王辉绵说,研发笔尖钢的难度在于,它不能不强韧也不能太强韧,性能区间很窄。
能化验得到日本钢材的大致元素配比,不等于明白该如何炼钢。一般来说,不锈钢用的最多的添加剂是碳、硅、锰、磷、硫、铬,笔尖钢则用到十几种元素。如何添加这些元素是行业秘密,添加方法不对,元素不能均匀分布于整炉钢水,钢材就不合格。
“一切资料都没有,”王辉绵说,“我们用几十公斤的炼炉开始实验,成千次地摸索,失败次数已记不清了。”
要做到均匀不容易,钢水不像一锅菜汤好搅匀,加入的元素往往聚集不散。每次冶炼之后,要测试上千个数据,然后分析和调整。工程师们可以试着将块状的料磨成粉吹进去,也可以做成条和丝喂进去,凭借的是多年炼钢经验。
当初步试验成功,工程师就使用一二百公斤的炼炉继续实验。然后是1吨规模的炉子;最终目标是45吨和90吨的大熔炉。从小试到中试,再到试生产,每一个环节都要靠耐心。目标就是看到电子显微镜下分布均匀的晶体,以及合格的延伸率、抗拉强度和硬度。
炼特种钢是个精细活儿。从原料到笔尖钢丝,需要50多道工序。赵文龙告诉记者,每一道工序都需要质量控制。如果炼钢有微小的气泡,钢丝就有可能在机器上穿孔;盘条轧制时也可能会表面开裂。为了钢丝外表不受一点刮蹭,他们在吊运钢丝卷的时候,不能用钢叉,而是用皮带;之后还要用木箱包装。
一个小小的圆珠笔珠,中国为何一直无法生产?
大约20天前,李克强总理在太原主持召开钢铁煤炭行业化解过剩产能、实现脱困发展座谈会,他透露了一个“秘密” :“去年,我们在钢铁产量严重过剩的情况下,仍然进口了一些特殊品类的高质量钢材。我们还不具备生产模具钢的能力,包括圆珠笔头上的‘圆珠’,目前仍然需要进口。这都需要调整结构。”
如果不是李克强总理说出来,估计好多人真不知道。可是中国作为一个“制笔大国”,为什么一个“小小”的圆珠笔笔头“球珠”却需要进口呢?
新华社昨天(1月23日)的一篇报道解开了这个秘密。原来,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。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。
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。
而且,相对于钢铁产业,制笔是个体量很小的行业。一家钢铁厂一天的产量,可能就够制笔行业消化一年。对钢厂而言,这点利润微不足道的,它没有动力去搞研发生产,制笔企业也没有足够力量,因而依赖进口。
然而这样的问题,不仅仅在圆珠笔产业上,也是我国制造业很多领域都面临的问题。
1月4日,李克强在太原主持召开钢铁煤炭行业化解过剩产能、实现脱困发展工作座谈会,研究部署相关工作。
三千多家制笔企业、二十余万从业人口、年产圆珠笔四百多亿支……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”却需要进口。
作为世界制造业大国,为何我们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”。近日,记者就这些问题采访了有关行业和专家。
国产圆珠笔头供货 为何中国一直无法生产?
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