中國是世界最大的圓珠筆生產(chǎn)國，過去，中國的圓珠筆筆尖制造卻受制于人。圓珠筆筆尖由球珠和球座體組成，中國生產(chǎn)的球珠不僅能夠滿足國內(nèi)的需求，還大量出口到國外，制造球座體的筆頭加工機床和筆尖鋼卻依賴從國外進口。為了解決圓珠筆的卡脖子難題，中國研制出國產(chǎn)的筆頭加工機床和筆尖鋼。
筆頭加工機床方面，由于圓珠筆筆尖的球座體加工難度大，筆頭加工機床存在很高的技術(shù)門檻。直徑一兩毫米的球座體，尺寸雖然很小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻非常復(fù)雜，呈現(xiàn)環(huán)形臺階狀，里面均勻分布著多條細小的導(dǎo)墨溝槽。球座體的加工精度要求極高，溝槽的加工精度需要達到1微米，球座體頂端放置球珠的碗口尺寸精度要求為2微米、表面粗糙度還要求達到0.4微米。另外，球座體制造需要經(jīng)過十多道加工工序，高速的多工位筆頭加工機床才能滿足加工球座體高效率加工的需求。
以往，生產(chǎn)多工位筆頭加工機床的企業(yè)主要只有兩家，分別為瑞士的米克朗和德國的赫特，其中米克朗擁有壓倒性的優(yōu)勢，全球絕大多數(shù)的圓珠筆筆頭都是由米克朗的設(shè)備生產(chǎn)制造的，米克朗的筆頭加工機床售價高達450萬。
為此，真彩文具研制出國產(chǎn)多工位筆頭加工機床，機床的中心轉(zhuǎn)盤由特殊球墨鑄鐵制成，解決了溫度變化影響材料性能穩(wěn)定性的問題。該機床采用氣態(tài)懸浮旋轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)和動平衡系統(tǒng)，確保在高速運轉(zhuǎn)中保持高精度。該機床還配備了6萬轉(zhuǎn)的國產(chǎn)電機，提高了生產(chǎn)效率。這臺機床成本約為150萬，能夠降低圓珠筆筆頭的生產(chǎn)成本。
目前，真彩文具的多工位筆頭加工機床已經(jīng)出口到馬來西亞、印度等國家。另外，該機床還可以應(yīng)用于手機、汽車、鐘表、電子等行業(yè)，適用于許多對零件精度要求高、產(chǎn)量需求大的產(chǎn)業(yè)。
筆尖鋼方面，目前，已經(jīng)有兩家中國企業(yè)能夠量產(chǎn)筆尖鋼。由于球座體加工要求苛刻，作為球座體材料的筆尖鋼也需要滿足各種要求。由于球座體尺寸小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度要求高，鋼材必須具備良好的易切削性，容易加工。同時，還要確保鋼材在加工時不會開裂。另外，墨水具有腐蝕性，書寫時會產(chǎn)生摩擦。所以，筆尖鋼需要具備良好的耐腐蝕性和耐磨性。為了達到各種性能要求，鋼材需要加入各種微量元素，微量元素配比的細微變化會影響鋼材的質(zhì)量，必須通過不斷地試驗，才能準(zhǔn)確地控制微量元素配比。
太鋼集團歷時五年，經(jīng)過上百次試驗后，終于研制出直徑2.3毫米的筆尖鋼。隨后，進口筆尖鋼從每噸12萬元降到了9萬元。另外，太鋼集團用鉍替代鉛，研制出更為環(huán)保的無鉛筆尖鋼。
之后，青拓集團也量產(chǎn)了直徑2.3毫米的筆尖鋼。青拓集團還研制出直徑1.6毫米的筆尖鋼，緊接著，青拓集團又研發(fā)出直徑1.3毫米的筆尖鋼和直徑1毫米的筆尖鋼。青拓集團還創(chuàng)造性地用錫替代了鉛和鉍，作為易切削元素，生產(chǎn)出環(huán)保型筆尖鋼。此外，在保證耐腐蝕性的前提下，青拓集團的筆尖鋼鉬含量比其他企業(yè)的筆尖鋼低50%，大大降低了成本。
中國鋼鐵企業(yè)不僅改變了筆尖鋼只能從日本、瑞典等國家進口的歷史，還通過積極創(chuàng)新，不斷提升中國筆尖鋼的競爭力。
結(jié)語
中國筆頭加工機床和筆尖鋼能夠大大降低國內(nèi)制筆企業(yè)的生產(chǎn)成本，對于制筆大國來說，意義重大。除了制筆行業(yè)，筆頭加工機床還可以用于其他行業(yè)。此外，筆尖鋼是易切削鋼的一種，研制筆尖鋼，還提升了鋼鐵企業(yè)易切削鋼的研制能力。中國解決了圓珠筆卡脖子難題，成果還能應(yīng)用到其他領(lǐng)域。
