[科普中国]-圆珠笔的笔芯到底有多难造？看完这些你就明白了

作为圆珠笔制造大国，我国圆珠笔年产量高达380多亿只，占世界生产总量的80%。但令人尴尬的是，在今年以前，这380亿只圆珠笔的笔尖钢从设备到原材料，却都需要进口。我国作为制造业大国，攻克了无数重工业、军工业方面的高精尖项目，可是小小的笔尖钢却不能自主生产，问题到底出在哪？

小小的笔尖钢考验了中国不锈钢的高精尖生产领域。（崔钟文/人民网）

据中国经济网报道，生产一个小小的圆珠笔头需要20多道工序，笔头里面有5条引导墨水的沟槽，沟槽的数值要精确到千分之一毫米。笔头分为笔尖上的球珠和球座体（即笔尖钢）。之前，我国国产的球珠，也就是碳化钨球珠，不仅可以满足国内生产需要，还大量出口国外，但对于直径仅有2.3毫米的笔尖钢来说，无论是其生产设备还是原材料都需要完全依赖进口。笔尖钢的最顶端处，厚度仅有0.3~0.4毫米，用于加工笔尖钢的原材料要达到既容易切削又不会开裂的要求，这样的加工精度，对不锈钢原材料提出了极高的性能要求，小小的笔尖钢考验的其实是中国整个不锈钢的高精尖生产领域。

中国经济网还提到，研发笔尖钢的难度在于钢材的强韧度要保持适中，既不能太硬也不能太软，其性能区间很窄。因此一般的不锈钢不能用于加工笔尖钢。我国技术人员从“和面”中获得灵感，即在面粉中加入不同的添加剂，可以做成软硬程度不同的面团，那么钢材的硬度要想适中，就要加入新的“料”，也就是在钢水里加入新的工业“添加剂”。

在钢水里添加新的工业“添加剂”首先面临的问题是“添加剂”分布不均匀，加入的元素往往会聚集不散，加之这些元素往往呈块状，更增加了添加难度。据《科技日报》报道，每次在钢水里加入新元素进行冶炼时，都要测试成百上千个数据，然后再分析和调整，最后工程师们凭借多年炼钢经验，终于可以试着将块状的“添加剂”磨成粉吹进钢水里，或做成条和丝与钢水混合。

《科技日报》还提到，虽然解决了将新的元素添加到钢水中的问题，但是这些元素必须配比正确，才能将钢材的性能调整到最佳。为了找到最佳配比，工程师们只能不断重复实验、积累数据、调整参数、改善设计工艺、最后再将这些钢材大规模多次冶炼后，才能得到可以制作笔尖钢的钢材。

今年2月份，经全国钢标委审核认定，《笔头用易切削不锈钢丝》行业标准通过，意味着我国终于啃下了自主生产笔尖钢这块国际制笔界的“硬骨头”。如今，国产圆珠笔的笔尖钢已经能够批量供货。（张泽英）

本文由中国科协科普部巡视员朱向平进行科学性把关。