圆珠笔是人们最常见的文具,但是你可能不知道,几十年以来,作为圆珠笔重要部件的笔头,我国却长期依赖进口,别看这么一个小小的笔头,它特别的难造,也是困扰了我国多年的技术难题,有一句夸张的话这样说:能够造得出汽车的厂家,不一定做得出圆珠笔头。它体现了一个国家的工业实力,直至前几年我国才自行生产,我们目前所用的圆珠笔是百分百的中国制造。
圆珠笔是由一位匈牙利的编辑拉兹罗·约瑟夫比克发明的,年,比克在阿根廷开办了一家圆珠笔生产小厂,从此圆珠笔风靡世界,最初的圆珠笔售价高达10美元,非常的贵,这与笔头的加工难度有关系,圆珠笔头上有一个小球珠镶嵌在笔尖上面,写字时因为摩擦力而使圆珠滚动,引来油墨出现在纸上。笔头一般用铜或钢制成,加工非常的精细,因为它非常细小,而里面还有微小的引导墨水的槽,所以在加工时如果出现一点点的误差,可能会导致这支圆珠笔无法使用。
据说只有三个国家能制造圆珠笔头,就是瑞士、日本和中国,就连美国也不能生产,圆珠笔头由笔尖上的小球珠和座体两部分组成,油性圆珠笔的球珠由黄铜、钢或者碳化钨做成,水性圆珠笔的球珠采用不锈钢、氧化铝或者硬质合金等材料制成,由这些材料制成的圆珠笔要满足在同一个角度下连续书写米且不出现断线才算合格,由此可见,要想造出一个好的圆珠笔头不容易。
将笔头放大,可以看到它是由球体和座体两部分组成,圆珠笔的寿命和书写流畅度全取决于这两个小玩意之间0.1毫米的缝隙,出现任何微小的偏差都会影响圆珠笔的使用,据说它们之间的误差要控制在3微米之内,什么概念呢,一根头发约有微米的直径,3微米的精度就可想而知了,球珠的直径只有0.5~1.0毫米,而球座体更是特刁难人,只有0.3~0.4毫米厚,里边要加工细微的不同台阶,还要雕刻出5条引导墨水的沟槽,加工精度达到千分之一毫米的数量级。
想要加工到这么精细的程度,必须有高精度的加工机器,目前加工机器大都来自瑞士或者日本,生产出一个笔头需要20多道工序,首先要先将成卷的不锈钢钢丝抽开,截成了小段,将其中一端磨圆,然后送到圆形加工台上,按顺序依次被上方的机械臂挤压研磨,形成球珠,并将座体钻通,雕刻出球座体的引导墨水的沟槽,再把圆珠塞进去笔头就完成了。
但这其中有很多核心技术还是来自瑞士,制约高端笔头生产的因素首先是材料,没有好材料就造不出高端产品,但是制造圆珠笔所需要的材料不多,所以很少有人投入大量资金去进行材料研发,其次是对球珠的光滑程度和曲面的变化率要求极高,它的公差要达到U级,没有一个企业能够复制出千千万万笔头是一样的水准。没想到小小的圆珠笔头竟涉及到这么多的高技术,利润却很少,这或许是许多大国也不愿意去研发或制造的原因。
直到年,我国才自主研发出国产的产品,现在有制笔厂多家,每年产出的圆珠笔高达多亿支的数量,占世界产量的百分之八十,但精度上还是略逊于瑞士,目前情况又有了变化,人们大规模使用的中性笔,书写手感笔油性圆珠笔好,而制造要求远远低于传统的油性圆珠笔,成本也降低了,所以,如今我国生产的笔销往全球。