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长期以来,有一个问题困扰着中国制造业:

如果不是李克强总理说出来,很多人可能都不知道。3000多家制笔企业、20多万从业人员、年产400多亿支圆珠笔……中国已经成为当之无愧的制笔大国。然而,这些傲人数字的背后,是核心技术和材料高度依赖进口、劣质假冒产品横行的尴尬局面。大量圆珠笔笔头仍需进口。
中国作为世界制造大国,为何连一个小零件都无法实现完全自主研发和生产?“圆珠笔问题”也是“中国制造问题”!
2015年11月,在中央电视台《对话》节目中,贝发集团董事长表示,困难还在。

这是圆珠笔生产线。

这份文件标志着太钢完成了笔尖钢标准制定工作!“闻新令人欣喜,闻新令人动容,以新制胜”,小小的“笔尖”问句,给中国制造带来巨大启示,一支普通的中国笔,写出创新驱动的中国力量。
尴尬:核心材料严重依赖进口
每年,宁波贝发笔业有限公司的生产线上都会生产出30亿支圆珠笔,而全国的这个数字是380亿支。作为全球最大的圆珠笔生产企业,光鲜的数字背后,是核心材料高度依赖进口的尴尬境地。
宁波贝发集团品质部经理许俊道说:“我们通常说的笔尖钢就是笔头。从我进入制笔行业以来,笔头用的不锈钢材料全部都是从日本进口的。不仅国内,国外的制笔不锈钢材料也是从日本进口的。”
笔尖分为笔尖上的球珠和球座两部分。目前,我国不仅能满足直径0.5-1.0毫米的碳化钨球国内生产需要,而且还大量出口。但直径仅为2.3毫米的球座,无论是生产设备还是原材料,都早已掌握在瑞士、日本等国家手中。我国每年生产380亿支钢笔,需按每吨12万的价格进口1000多吨用于生产笔尖的钢材,支付外汇1500万美元。
这是来自瑞士公司的一体化笔尖生产设备,生产一支小小的圆珠笔尖需要经过20多道工序,笔尖内部有高低不一的台阶和五条导墨的凹槽,加工精度要达到千分之一毫米的量级。
“笔头的碗口等关键部位尺寸精度要达到两微米,表面粗糙度要求达到0.4微米,这是技术要求。”宁波贝发集团质量经理许俊道说。
笔尖顶端厚度仅有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,必须易切削、加工时不开裂,小小的“笔尖”对中国制造是一个考验。
突破:为数十亿支圆珠笔配备中国制造的笔尖
为了让数百亿支圆珠笔都配上“中国笔尖”,国家早在2011年就启动了这一重点项目的研究。
太钢集团技术中心高级工程师王会勉认为,制造笔尖必须使用很多特殊的微量元素,才能将钢材调整到最佳性能。微量元素比例的细微变化都会影响钢材的质量。如果找不到这个比例,中国制笔业将永远需要进口笔尖钢。
为了精炼材料,太钢集团技术中心高级工程师王会勉说,由于开发这款产品没有参考数据,他们一开始就以几十公斤的比例配比,无法统计每种成分添加的次数。
笔尖产品的生产工艺是国外企业的核心机密,王会勉和他的团队必须独立研发前所未有的炼钢工艺,在没有任何参照的情况下,只能不断积累数据、调整参数、设计工艺方法。
突破的灵感,来自于日常“揉面”的日常。要让面团变软变硬,必须加入新的“材料”,相应的,钢水里也必须加入工业“添加剂”。普通添加剂都是块状的钢材出口国,如果能把块状做得更薄、更小,钢水和添加剂的混合就会更均匀,从而提升加工性能。
经过5年无数次失败,在电子显微镜下,太钢终于看到了“添加剂”分布均匀的笔尖钢,并于2016年9月试制成功。经过十多次大炼钢,终于炼出第一批切削性能良好的钢材。这批直径2.3毫米的不锈钢丝,可以骄傲地挂上“中国制造”的标识了。
在贝发笔业检测实验室里,采用太钢原材料生产的笔芯正在接受极限测试钢材出口国,每支笔芯必须在相同角度下连续书写800米不断裂,这已是该产品第六轮测试。
目前,部分笔头企业已开始使用该笔头,预计未来两年内将全面替代进口。



