國產(chǎn)圓珠筆頭:未來量產(chǎn)還有不少困難
能生產(chǎn)飛機汽車,卻生產(chǎn)不了小小筆頭的“圓珠筆頭之問”一度難倒了中國制造業(yè),近日,太原鋼鐵集團有限公司宣布,目前,太鋼已具備圓珠筆筆頭“筆尖鋼”批量生產(chǎn)能力,未來兩年將有望完全占據(jù)國內(nèi)市場,替代進口。一年以前,國務院總理李克強在山西太原鋼鐵煤炭行業(yè)發(fā)展座談會上提出,“我們還不具備生產(chǎn)模具鋼的能力,包括圓珠筆頭上的‘圓珠’,目前仍然需要進口。”
“事實上,符合性能的圓珠筆頭在2014年12月就已經(jīng)研發(fā)出來了。”1月10日,制筆企業(yè)貝發(fā)集團總裁辦主任張雪蓮告訴記者。
2011年,科技部啟動了“制筆行業(yè)關鍵材料及制備技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項目,撥款近6000萬元支持相關科研機構、企業(yè)針對中性墨水制造、筆頭不銹鋼線材、加工設備等開展科技攻關,太鋼和貝發(fā)集團均是該項目的合作企業(yè)。該項目最終于2014年12月通過“十二五”國家科技支撐計劃驗收,實現(xiàn)了一系列技術突破。
根據(jù)太鋼提供的資料,中國每年生產(chǎn)400多億支圓珠筆,是世界上最大的圓珠筆生產(chǎn)國,每年需要進口1000多噸生產(chǎn)筆尖的特殊鋼材。若采用國內(nèi)的設備和鋼材,圓珠筆企業(yè)的成本無疑會下降很多。
生產(chǎn)圓珠筆頭有多難?
筆頭關鍵部位的尺寸精度要求在兩個微米,表面粗糙度要求為0.4微米,在筆頭最頂端的地方,厚度僅有0.3到0.4毫米。
進行如此高精度的加工精度,既要容易切削,加工時還不能開裂,這對不銹鋼原材料提出了極高的性能要求。
細分來看,圓珠筆的筆頭分為球珠和球座體兩個主要部分。根據(jù)公開資料,目前直徑0.5-1.0毫米的碳化鎢球珠我國不僅可以滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要,還能大量出口。但直徑僅有2.3毫米的球座體,無論是生產(chǎn)設備還是原材料,長期以來都只能依靠瑞士、日本等國家進口,這使得我國制筆行業(yè)長期處于加工組裝的產(chǎn)業(yè)鏈最低端。
球座體的構造非常復雜,不僅僅是簡單的碗狀,而且有著各種細小溝槽,對精度的要求十分高。
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使用中的圓珠筆尖
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蔡司納米顯微鏡下放大30倍的圓珠筆尖
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圓珠筆的書寫原理
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在大氣的壓力和油墨的重力的雙重作用下,筆芯里的油墨流向筆頭的球座里
黏附在球珠上,利用圓珠在書寫時與紙面直接接觸產(chǎn)生的摩擦力,使圓珠在球座內(nèi)滾動,帶出塑料筆芯內(nèi)的油墨,兩者配合才能形成字跡。
現(xiàn)在事情有了新變化,尷尬的局面終于打破了!太鋼集團成功研發(fā)出圓珠筆頭球座體所用的“超易切削鋼絲”,打破了我國圓珠筆頭原材料依賴進口的局面。
“研發(fā)這個產(chǎn)品沒有可借鑒的資料,成分的配比從幾十公斤的開始練,經(jīng)過持續(xù)數(shù)年數(shù)不清的失敗,在電子顯微鏡下,太鋼集團終于看到了添加劑分布均勻的筆尖鋼,試驗在2014年12月取得成功,又經(jīng)過十多次終試后,第一批切削性好的鋼材終于出爐了。”10日,太鋼集團技術中心高級工程師王輝綿在接受山西衛(wèi)視采訪時表示。
國產(chǎn)圓珠筆頭能省下多少成本?
眾所周知,圓珠筆頭生產(chǎn)工藝是德國、日本等海外制筆企業(yè)的核心機密,在此前的發(fā)展中長期處于壟斷地位。盡管曾有中國企業(yè)涉足這一領域,但由于技術缺乏,所生產(chǎn)的圓珠筆頭問題頻出,遠遠達不到行業(yè)標準。
太鋼方面表示,此次太鋼在數(shù)年研究和摸索中,解決了易切削鋼絲等核心難題,讓其在切削后性能仍然保持良好,與圓珠筆芯完美結合,成功制造出圓珠筆頭。
“這一成果不僅是技術的成功,也打破了圓珠筆頭行業(yè)壟斷。”1月10日,蘭格鋼鐵研究中心主任王國清在接受記者采訪時表示。
王國清表示,國內(nèi)市場每年生產(chǎn)的圓珠筆,需要用每噸12萬元人民幣的價格進口1000多噸生產(chǎn)筆頭的鋼材,付出外匯1000多萬美元。而一旦筆尖鋼國產(chǎn)化實現(xiàn)的話,將大幅度削弱制造成本。
張雪蓮告訴記者,從日本或者瑞士進口一臺不銹鋼筆頭生產(chǎn)設備需要約400多萬元人民幣,進口國外的不銹鋼線材大概每噸需要12萬元人民幣。而實驗成功后,符合標準的國內(nèi)不銹鋼線材每噸僅需約5、6萬元人民幣,國產(chǎn)不銹鋼筆頭生產(chǎn)設備也會便宜很多。
國產(chǎn)圓珠筆頭能否替代進口?
盡管從鋼材市場而言,圓珠筆頭所需要的體量無法和鋼鐵行業(yè)其他領域相提并論,但王國清認為,作為突破壟斷行業(yè)的“高精尖”產(chǎn)品,其實際意義仍然大于形式意義。
王國清表示,據(jù)她掌握的價格數(shù)據(jù),目前筆尖鋼的價格已從原來的每噸12萬元下降到每噸9萬元左右。
“雖然設備已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化,但是距離產(chǎn)業(yè)化和大批量的生產(chǎn)仍然有著一個過程,同時我們也面臨市場的宣傳推廣問題,有時國外的客戶會指定采用國外的材料。不過,隨著時間的推移,國內(nèi)材料肯定會慢慢從實驗室走向市場。”張雪蓮表示。
王國清還認為,另外,太鋼的行為也給了行業(yè)其他從業(yè)者一種啟示。此前國內(nèi)鋼廠所生產(chǎn)的產(chǎn)品,基本都是大需求方面,比如說建筑鋼材、板材方面,導致行業(yè)產(chǎn)品過剩。
“圓珠筆芯問題折射出了中國鋼鐵困境,當前鋼鐵行業(yè)面臨的主要問題便是產(chǎn)能過剩,但同樣鋼鐵行業(yè)也存在結構性的問題。”卓創(chuàng)資訊分析師劉新偉曾公開表示。
會有“后來者”加入圓珠筆市場嗎?
記者注意到,在太鋼解決了這一技術難題之后,網(wǎng)絡曾有“建議其他鋼廠跟進,涉足圓珠筆頭制造”的建議,但王國清并不認同這一觀點。
“貿(mào)然跟進的可能性太小,本來市場就不大。”王國清向記者解釋到,盡管會有部分鋼廠會覺得這是個全新的出路,但事實上,圓珠筆頭市場相對整個鋼鐵行業(yè)而言,太過微小。加上如今市場已有成功企業(yè),無論在發(fā)展還是推廣上都占得一定先機。如果僅僅單純跟進的話,很可能會被市場淘汰。
據(jù)中鋼協(xié)公布的2016年1—11月鋼材進出口數(shù)據(jù)顯示,在高端鋼材品種進口方面,國內(nèi)仍是小幅增長趨勢。
“盡管我國所生產(chǎn)的鋼材占據(jù)全球市場50%以上,但其中絕大部分都是同質化的中低端鋼鐵,而在高端鋼材領域,仍然需要大量進口。”提及當前鋼鐵來源,王國清無奈地解釋到。
工信部在印發(fā)的《鋼鐵工業(yè)調整升級規(guī)劃》中提出,中國鋼鐵技術在高技術船舶,海洋工程、軌道交通,電力航天航空等高端產(chǎn)業(yè)領域仍急需研發(fā)和突破。
“中國鋼鐵企業(yè)在這幾塊領域中,目前確實存在無法突破的局面。”王國清證實了這個觀點。例如,在海洋鋼鐵領域,由于傳統(tǒng)鋼鐵在鋼板拼接時會出現(xiàn)裂紋,這使得海洋工程需要高止裂性能厚板,另外船舶底部長期被海水浸泡,也需要高錳耐蝕鋼,另外大型客船都是四處游弋,需要極寒與超低溫環(huán)節(jié)船舶用鋼,以及相應配套焊材。目前,國內(nèi)鋼材技術在這一領域尚未得到實質性突破。
文章整理自:新京報、百度百科