圆珠笔珠球行业现状及未来前景的立项申请

第一节  圆珠笔珠球的简介

圆珠笔珠球是指圆珠笔头上的“圆珠”，笔头是圆珠笔的关键，而笔头又分为笔尖上的球珠和球座体。目前圆珠笔球珠和球座体的生产，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。圆珠笔珠球的生产对加工的精度、材料的选择上都有很高的要求。（立项申请）

第二节 圆珠笔珠球的现状

中国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”。圆珠笔易于携带、方便耐用，被广泛的应用到生产、生活中。据统计，包括笔芯在内，中国圆珠笔年产量已达到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。

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。

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。

早在上世纪90年代，进口一台生产不锈钢笔头的设备就要400多万人民币。这些年制笔行业中，产业链低端的利润空间在不断降低，压力也越来越大。

据介绍，圆珠笔头的生产对加工的精度、材料的选择上都有很高的要求。笔头上不仅有小“球珠”，里面还有五条引导墨水的沟槽，加工精度都要达到千分之一毫米的数量级。

第三节 圆珠笔珠球的技术工艺

圆珠笔的笔尖，是由两个核心部件组成：金属圆珠、和锥形的金属底座（或称球座）。圆珠是个纯粹的圆球，但球座不是简单的碗状，而有着各种细小沟槽，加工过程非常复杂，对精度的要求也十分高。

大气的压力和油墨的重力的双重作用下，笔芯里的油墨流向笔头的球座里，黏附在球珠上。圆珠笔的书写原理，是利用圆珠在书写时与纸面直接接触产生的摩擦力，使圆珠在球座内滚动，带出塑料笔芯内的油墨（墨水），形成字迹。

由于书写时需要承受很大的压力，笔尖的圆珠需要采用非常坚硬耐磨的材料制成。目前最常用的材料是不锈钢和碳化钨。后者的质量更好，使用时间再长写起来都也很流畅。

第四节 圆珠笔珠球行业发展前景

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，工程师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开始炼，各种成分加入多少这个次数没法统计了。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。

突破的灵感来自家常的“和面”，面要想活得软硬适中，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，如果能把块状儿变细变薄，钢水和添加剂就会融合的更加均匀，这样就可以增强切削性。经过五年数不清的失败，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，可以骄傲的写上了“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六轮测试。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。

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