03.02 中国现在可以造出圆珠笔头吗?圆珠笔头就那么难研发吗?

啦啦啦129084437


很多人对这个问题不敢置信,我们平时用的圆珠笔,很便宜很多啊,批发大把大把的,怎么就是技术难题了呢?是的,实际上,圆珠笔头一直以来都是我国生产业技术的一大难题。

我们能造出世界一流的高铁、宇宙飞船,却造不出一粒小小的圆珠笔头。就是这样一个小小的圆珠笔头里面的滚珠,却需要长时间纯依赖进口。为什么这样一个小小的球珠,会难住我们呢?

原因之一:加工技术难度大

圆珠笔头难造,源于这小小的滚珠里面,还有五条引导墨水的沟槽,加工精度达到千分之一毫米的数量级。我们能生产出数百亿的圆珠笔出口,却生产不出一个滚珠。一个小小的偏差都会影响书写流畅度和使用寿命。为了不影响书写,球珠与笔头、墨水沟槽位的加工误差不能超过0.003毫米。

原因之二:原材料

第二大原因就是钢珠的原材料,国内竟然生产不出来。我国是产钢大国,却生产不出来圆珠笔适用的钢材,必须依靠日本进口易切削、加工还不能裂开的不锈钢线材。墨水也是从德国日本进口。然后再安装上中国产的笔头。

那么什么时候我们才攻克了这一技术难题呢?是2016年9月,第一批真正国产的圆珠笔头钢材才面世。

我国是一个制造业大国,很多大的东西都能造,飞机啊、火箭导弹啊,但里面很多关键的小的东西却依赖进口。这就是核心技术的缺乏。

另外,不是我国一直难以攻克这类的技术难题,而是本来进口就很便宜,研发这个技术的成本太高,生产出来的东西不一定比进口的好,因此很长一段时间我国懒得去研发这个小小的技术。


独角兽工场


据媒体报道的数据显示,中国现在已经有3000多家制笔企业、20余万从业人口、年产圆珠笔400多亿支,是当之无愧的制笔大国。但之前制笔核心技术和材料高度依赖进口,尤其是大量的圆珠笔笔头。

由于笔头部分的制造蕴含很高的科技含量和技术工艺,目前,全世界也只有几个国家完全掌握了自主制造圆珠笔的技术。

圆珠笔头制造难度高

小小笔头看似简单,事实上却不容易。圆珠笔笔头分为笔尖上的球珠和球座体。

在圆珠笔头小小的“球珠”里面,还有五条引导墨水的沟槽,加工精度达到千分之一毫米的数量级。为了保证笔头书写的流畅度和使用寿命,笔尖的开口厚度不到0.1毫米,球珠与笔头、墨水沟槽位的搭配,加工误差不能超过0.003毫米(成人的头发丝大约0.07毫米)。

而中国自上世纪50年代就能生产不锈钢球珠,即使是目前高端圆珠笔用的碳化钨球珠中国也完全可以自主生产,并且还大量出口——中国是世界上最大的碳化钨加工国和出口国。

圆珠笔头上真正难点还在于球珠后端的「球座体」,又被称为「笔头钢」。因为它对不锈钢原材料提出了极高的性能要求,既要容易切削,加工时还不能裂开,之前只有一家日本小企业研发的SF20T不锈钢是唯一合适的笔头钢材料,供应由该企业长期垄断。不仅是国内,国外的制笔材料的不锈钢也是从日本进口的。

利润低导致缺少研制动力

事实上,就算全球五百亿支的圆珠笔产业规模,整个球珠的销售额撑死不超过2亿。而具体到每个球珠的利润,估计只能以“毫”(1分=100毫)作为单位计算了。所以对于国内许多生产制造圆珠笔的厂家而言,即便垄断全国圆珠笔的球珠生产,年利润才3000万左右。而圆珠笔尖这个东西进口又比自己研制便宜的多,所以就没什么人去研制了。

太钢集团攻克圆珠笔头!圆珠笔可以实现国产了!

2017年,山西太钢研发的“超易切削钢丝”打破了之前每年都要从日本进口1000多吨笔头钢的依赖,在笔头钢获得突破不久之后,同年中国在笔头生产设备上也实现了国产化,成功研制出米格朗型24工位笔头机。

在国内投入应用的同时,还出口到马来西亚,改变了我国制笔行业笔头长期依赖进口的问题。

小小一支圆珠笔,不仅是笔头钢材料的研发,还涉及到制造设备、墨水等一些列的技术攻关。以小见大,对于「中国制造2025」国家战略而言,中国需要在更多的现代工业制造领域实现突破,把航空发动机、精密机床、芯片等领域像圆珠笔一样一个一个攻克下来。

笔头钢的研发成功,说不上能创造多大的利润,但其代表的“中国制造”精神是难能可贵的。一支司空见惯的中国笔,书写出的是创新驱动的中国力量。


金十数据


这件事情上其实存在一个很大的误区:圆珠笔球珠中国的乡镇企业都能制造,真正有难度的是被称为「笔头钢」的球座体。


关于圆珠笔球珠,网上搜一搜就能找到不少供应商,阿里巴巴上圆珠笔不锈钢球珠的批发价大概是30元1万个。


网上还能找到一家专门生产微型球珠的企业「大连昊明钢珠有限公司」,主要产品包括:不锈钢球珠、碳化钨球珠、陶瓷球珠等。这家公司位于辽宁省庄河市太平岭乡大赵村,现有职工50人,其中专业技工7人,是一家如假包换的村办企业。


事实上,李克强总理当年提到的「圆珠笔笔头」分为笔尖上的「球珠」和「球座体」。而中国自上世纪50年代就能生产不锈钢球珠,即使是目前高端圆珠笔用的「碳化钨球珠」中国也完全可以自主生产,并且还大量出口——中国是世界上最大的碳化钨加工国和出口国。


圆珠笔头上真正难点在于球珠后端的「球座体」,又被称为「笔头钢」。因为它对不锈钢原材料提出了极高的性能要求,既要容易切削,加工时还不能裂开,之前只有一家日本小企业研发的SF20T不锈钢是唯一合适的笔头钢材料,供应由该企业长期垄断。不仅是国内,国外的制笔材料的不锈钢也是从日本进口的。



2017年,山西太钢研发的“超易切削钢丝”打破了之前每年都要从日本进口1000多吨笔头钢的依赖,但是媒体对此作了许多新闻报道。


而不太为人所知的是,除了生产笔头钢的原材料之外,生产一个小小的圆珠笔头需要二十多道工序,笔头里面有不同高度的台阶和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,之前中国企业一直用的是一套瑞士进口的笔头一体化生产设备。


在笔头钢获得突破不久之后,同年中国在笔头生产设备上也实现了国产化,成功研制出米格朗型24工位笔头机。在国内投入应用的同时,还出口到马来西亚,改变了我国制笔行业笔头长期依赖进口的问题。


与此同时,国产墨水也开始逐步推广应用。中性、水性、中油圆珠笔墨水已接近国际先进水平,尤其是水性、中油圆珠笔墨水已实现了批量替代进口,并开始出口。


讲到这里不难发现,小小一支圆珠笔,不仅是笔头钢材料的研发,还涉及到制造设备、墨水等一些列的技术攻关。以小见大,对于「中国制造 2025」国家战略而言,中国需要在更多的现代工业制造领域实现突破,把航空发动机、精密机床、芯片等领域像圆珠笔一样一个一个攻克下来。



高挺观点


圆珠笔尖里面的极细钢珠不会是太容易做出来的东西,不是有着铁杵磨成针一样的坚持,世界上所有的事就是都能做成的。

很多曾经被视为壮举的行为,后来再看都是一种盲目的狂热。比如曾经雄心勃勃的航天飞机,每架航天飞机的设计寿命是反复使用100次,而退役后,除了两架失事以外,平均每架只使用了20次,与取得的成果相比,烧掉的大量美元和两个机组人员牺牲的代价就显得太惨重了。

目前圆珠笔尖里面的钢珠只有日本、德国等少数几个工业强国才能制造,造不出来笔尖里的钢珠其实对国家安全的影响不大,但是用在轴承里面的钢珠如果造不好,那对国家安全的影响可就不小了。比如航空发动机里面的高温轴承,航天火箭发动机涡轮泵里面的低温轴承,这些如果都依赖进口,那受制于人的事早晚还是会发生的。

记得有段对比国产和德国产轴承转动时间的短视频,先不说播主的目的是什么,轴承中国真的造不好吗?曾经的哈尔滨轴承呢?也就是国人曾引以为傲的“哈轴”去哪里了?我记得一家专卖哈轴轴承的店主说过,如果是自己拿去用,还是买NSK或者SKF的吧!

现实的情况也是如此,很多年前昌河铃木北斗星曾经出现过轮轴轴承大量提前损坏的召回事件,有一个朋友去4S店换了不止一次全车轮轴轴承,但是问题都没有得到解决,最后自己买了一套NSK轴承换上,后来就再也没有坏过。

火箭发动机涡轮泵的轴承确实已经可以国产了,但是民用的呢?比如自行车、汽车,甚至门窗导轨的轴承品质如何呢?为了耐用难道就只能支持洋货了吗?有时现实好像还真是那样。爱国心可以理解,可是爱国不是靠嘴说出来的,火箭可以安全的上天,不代表所有事就都可以做得最棒。如果航天人有一丝的懈怠,恐怕我国航天事业都不会如此的发达。

谁都希望用上纯国产的圆珠笔,都希望海鸥相机能取代佳能、尼康,都希望中国的飞机、汽车用上纯国产的发动机,都希望电脑操作系统、CPU、显卡都是纯国产的,这些国货当自强的梦想太多太多了,想要都实现恐怕没有50年是做不到的。

一个国家必须所有东西都能自己造吗?德国、美国、日本、意大利都做不到这一点。比如德国徕卡相机,胶片机时代还好,到了数码时代,最核心的感光元件还是交给索尼代为研发,而索尼相机的高端镜头则由德国卡尔蔡司提供。松下摄像机、数码相机的镜头也是由德国徕卡提供的,就像华为手机一样。

强国的标志不是无所不能,无所不为,波音是世界上最大的民用航空器公司,但是自己却不会造发动机,这并不可笑,因为当年波音敲开国府的敲门砖——B-29“超级空中堡垒”轰炸机使用的R-2800双黄蜂发动机就是由普拉特·惠特尼提供的。

这也是除罗尔斯·罗伊斯、通用电气以外的三大商飞发动机制造商之一,波音787梦想客机使用的发动机同样是供应商提供的,空客自然也不例外,C919采购供应商提供的发动机也是正常的。

军用产品最大化的国产化是必须的,但是很多民用产品是不可能做到的,就像哪个国家都不能杜绝中国制造一样,全球分工的大环境,已经再难分清你我。一支纯中国制造的圆珠笔,售价是多少,有没有竞争力,能占到全球市场份额的比例有多少,这些才是最重要的。

提到戴尔大部分人第一个想到的就是这是美国品牌,可是戴尔自己能做出什么产品来呢?戴尔都是靠全球采购来所谓制造出产品的,这和波音是一样的,只不过波音要有巨大的厂房和相关设备,更重要的还要有熟练的生产线工人,整合资源比凡事都亲历亲为要更高明,这才是提高民族竞争力的核心部分。


车知嘛


一段时间以前,突然传出了一则消息说我国圆珠笔的笔头居然要进口,而且每年进口的数量还不少。然后舆论被迅速引爆,大家都在质问又不解:为什么中国制造业能生产高铁、大飞机,能造核弹,宇宙飞船,却不能生产圆珠笔头?

所以很长一段时间内,每当要人们谈起中国到底是工业大国还是工业强国的时候,就屡屡有人拿着一支圆珠笔头当口头禅,常见的嘲讽是:“连一个圆珠笔头都造不好,你也好意思说自己是工业强国”。

3000多家制笔企业、20余万从业人口、年产圆珠笔400多亿支……我国已经成为当之无愧的制笔大国,但一连串值得骄傲的数字背后,却是核心技术和材料高度依赖进口、劣质假冒产品泛滥的尴尬局面,大量的圆珠笔笔头的“球珠”却需要进口。

说实话,我国人们司空见惯,甚至天天使用的圆珠笔,它小小的笔头居然一直依靠进口,这一点令许多人感到吃惊,也让许多人目瞪口呆,同时也激起了我国科研人员不服输的劲头。

于是2016年9月,太钢集团通过历时5年的研究,终于取得成功,一批直径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(用来造笔头的)。 预计在未来一段时间后,国产的圆珠笔头有望全面取代进口产品。所以说,我国现在完全可以造出圆珠笔头。随便一提世界上能大规模制造圆珠笔头的国家只有瑞士和日本,不过现在还要加上中国了。(走别人的让别人无路可走,兔子还是碉堡了)

至于说圆珠笔头难造,对于地球大部分的国家来说可以用这句话。而对于中国来说,就是想不想造和值不值得造的问题了。

说圆珠笔头难造,它的难度体现在哪里呢?在圆珠笔头小小的“球珠”里面,还有五条引导墨水的沟槽,加工精度达到千分之一毫米的数量级。为了保证笔头书写的流畅度和使用寿命,笔尖的开口厚度不到0.1毫米,球珠与笔头、墨水沟槽位的搭配,加工误差不能超过0.003毫米(成人的头发丝大约0.07毫米)。这种“世界级别”的难度,难倒了中国3000多家制笔企业。

至于对于中国来说这就是一个要不想要的造的问题,要知道现在中国正在进行制造业转型,将原来的“中国制造”转变成“中国创造”和“中国智造”。对于圆珠笔这个行业来说,成本才是人们考虑的主要问题。

现在中国占领了全球80%的圆珠笔市场,一年生产380亿支圆珠笔。换算一下,说明世界圆珠笔年销量顶天475亿支,看起来这个数值很唬人是吧!而事实上,就算全球五百亿支的圆珠笔产业规模,整个球珠的销售额撑死不超过2亿。而具体到每个球珠的利润,估计只能以“毫”(1分=100毫)作为单位计算了。所以对于国内许多生产制造圆珠笔的厂家而言,即便垄断全国圆珠笔的球珠生产,年利润才3000万左右。而圆珠笔尖这个东西进口又比自己研制便宜的多,所以就没什么人去研制了。

同样的,对于圆珠笔头这么小小的一块肉,许多钢铁企业并不是太过关注。据了解,国内对于笔头不锈钢材料的需求大概在1000多吨,进口价格大概是在12万元/吨左右。1000多吨的需求量,与开发出国产笔尖的太钢那数以百万吨计的不锈钢产量相比,这就几乎可以忽略不计了。所以生产和销售的人都不是太关注这一块,所以以前我国那个圆珠笔头就直接进口了事。

不过我觉得对于我国科研人得这种精神要致以崇高的敬佩和感激之情。现代的工业体系中,所有的工业总共可以分为39个工业大类,191个中类,525个小类。我国是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家(美国差不多有94%),联合国产业分类中所列举的全部工业门类都能在中国找到。如果没有那些可爱的人,这怎么可能会实现呢!


小王子木有钱


2015年11月22日,央视节目《对话》节目邀请了三位制造业领军企业掌门人,就中国造不了圆珠笔芯的问题展开讨论。

小小的笔头我们居然造不出来?是的,说出来可能大家都不信,中国3000多家制笔企业,20余万从业人员,年产400多亿支圆珠笔,却面临着生产不出小小圆珠笔头的尴尬。节目中董明珠当场承诺“一年之后,这种设备我负责交给你”,然而一年之后,董明珠却没有兑现承诺,她表示“不是我造不出来,而是我没有材料。”


这充分体现了我国制造大国的悲哀,“能造出原子弹,却搞不定圆珠笔。”虽然突破了不少重工业、军工业的高精项目,但是许多核心技术的不掌握,依赖进口现象严重。

小小笔尖看似简单,事实上却不容易。圆珠笔头的核心部分由金属圆珠和球座组成,圆珠笔的书写原理是是油墨流进球座,附着在球珠上,随着球珠的滚动在纸上留下轨迹。圆珠是纯圆球,但球座却不是简单的碗状,是有着各种细小沟槽的精细物件,整个笔头制作过程即为复杂,对精度要求极高。一支圆珠笔笔尖开口厚度不到0.1毫米,加工误差不能超过0.003毫米。


我国也不是不能生产圆珠笔头,其实早在即使年前就在仿造的基础上开发出来自主的笔头加工设备,但是精度和生产效率无法和国外技术相比,无法实现对国产量产圆珠笔的支持,因而出现了我国无法生产圆珠笔头的说法。

我国虽然生产圆珠笔多,但笔头严重依赖进口,圆珠笔头的生产设备及原材料长期依赖瑞士、日本等国。圆珠笔的问题,体现了我国精密制造研发能力不足,原材料缺乏,要想真正从制造大国向制造强国迈进,所要解决的问题还很多。


留白说


中国现在可以造出圆珠笔头吗?圆珠笔头就那么难研发吗?不是圆珠笔头造不出来,而是被“笔尖钢”所打败。据悉太原钢铁集团研制成功了“笔尖钢”可达到这一技术要求。经过实验室近千次的极限测试,太钢原材料生产出来的笔芯出水均匀度、笔尖耐磨性基本稳定,产品质量也与国外产品相当,而且价格相对要便宜得多。

长期以来在圆珠笔用易切削不锈钢供应商中,基本上只有日本和瑞士;而制造圆珠笔头的设备中又是十分偏门的专用加工机床,瑞士Mikron公司的24工位高精度加工机床。然而,并不是每个企业都愿意去进口相对于稀薄利润的制笔来说这样昂贵的机器,再加上人力、房租、营运成本,最后算下来完全不值得去投入和研发。于是国内大部分制笔企业基本就靠进口得了。


相对于其它的利润来说,制笔企业的利润完全就是蚊子腿肉没什么搞头。据测算全国3000多家制笔企业,占领了全球80%的圆珠笔市场,年产380亿支圆珠笔就算全球500亿支圆珠笔,而圆珠笔球珠的销售额差不多也就2个亿,利润算下来也就差不多才3000万元,又有多少企业愿意为了那点儿微薄的利润去大量投入呢。这基本上也算是市场选择的结果了。

况且目前球珠的进口也谈不上多贵了,一颗球珠相对于一支笔的价格来说也不算高。从企业的角度来说,也不愿意去投入。当然本身国内的大部分笔都是低档笔,而高档笔绝大部分又被美日等国所拥有,制笔企业的利润低也不愿意用更高价格的笔芯,这样有制约了提高国产球珠价格,即使高级球珠也不一定有销路。也许今后中国也有在全球叫得响的高档制笔企业,到那时也许球珠的问题也会得到解决了。


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东风高扬


圆珠笔是生活中最常见的书写工具,教室、办公室到处都能看到它的身影。不过很多人却说,我们使用的圆珠笔头都是从国外进口的。有人就想问了,中国能制造出原子弹,为什么却造不出圆珠笔头?如今技术这么发达,可以造出圆珠笔头了吗?

实际上,在2016年太原钢铁集团,已经成功研发出了圆珠笔头。大家别看圆珠笔头,那么小做工精密着呢。一个笔头球座体里头就有5条引墨槽,球珠与沟槽之间的位置误差不允许超过0.003毫米,而且笔头最顶端的地方厚度仅有0.3-0.4毫米。这对制造技术和设备提出了挑战,

目前国内制笔厂的机器设备多是从国外进口的。对材料的要求也很高,用国内普通钢材做出的笔头质量不好。于是乎想要做出高质量的圆珠笔,制笔厂就不得不向国外进口钢材。不止是中国其他国家也基本靠瑞士德国和日本进口。再者圆珠笔头小珠芯也小。

一家钢铁厂,一天的产量就能抵制笔行业一年的用钢量。然而市场上一支圆珠笔不过才卖几块钱便宜的可能就几毛钱。利润实在太少,不仅钢铁厂不愿做制笔商也不愿费钱去研发。

笔头的钢珠多为碳化钨球珠,是一种特殊的钢材。如今我国已经自主研制出了超易切削钢丝,再也不用依靠外国进口原材料,从追赶到超越我们国家一直进步,为中国骄傲。


找靓机科普君


中国现在可以造出圆珠笔头吗?圆珠笔头就那么难研发吗?

答案是:现在中国可以造出圆珠笔头了。2017年年初,山西太原钢铁集团成功地制造出符合标准、可量产的圆珠笔芯。

这个项目早在2011年就启动了,国家拨款6000多万对圆珠笔核心技术和关键部件进行攻关。到2017年初5年时间,圆珠笔芯加工技术终于有了突破性成果。

能够出这项成果,从某种意义上说,是国家在重视这件事情。我们国家有巨大的市场需求,每年大概产380-400亿支圆珠笔,全球80%的圆珠笔都是中国制造的。但是圆珠笔芯只能从日本或瑞士进口。每年需要花费2亿美元外汇进口圆珠笔芯。

在整个生产链过程中,日本人拿走了材料的钱,瑞士和德国拿走了设备的钱。而且,我国的圆珠笔大多属于中低档,出口平均价格0.03美元/之,而美国著名的圆珠笔制造企业CROSS公司生产的圆珠笔类,最低价格都在10美元/支,差距很大。而如果中国能够量产圆珠笔芯,将能获取更高的利润,而不仅仅是廉价劳动力的利润。

(美国CROSS)

圆珠笔头的生产难,对于中国的钢铁生产企业来说是比较难的。毕竟,从改革开放至今30多年,我国制造业水平虽然有很大的进步,但是在很多领域还是不能和已经发展了几百年的老牌资本主义国家比。这就像六年级的学生向一年级的学生炫耀他会分数的运算一样。一年级的学生怎么办,只能勤奋的追赶,别无他法。

那么对于中国钢铁生产企业到底难在哪儿呢?

一、材料配方

圆珠笔芯虽然只是一个小小的钢珠,但是这个钢球里有钢、黄铜和碳化钨等金属元素,还有一个其他的微量元素。这些元素到底以怎么样的比例和顺序放置,才能生产出合格的、有韧性、软硬适中的笔芯?这当然是技术机密,外国人不会将这个卖给我们的。我们只能自己去摸索这个配方和顺序。这是一个漫长而辛苦的过程。太原钢铁集团团队在探索时,只能不断尝试,不断积累数据、调整参数。没有做冷板凳的精神,真是很难耐心地进行下去。

二、缺少高精磨具

由于我国钢铁制造技术不能生产出高精合格的磨具用钢,而磨具是一个产品重要的生产环节而磨具又和其生产材料——钢铁、塑料、板材能材料有关。这样追溯暴露了我国材料生产的弱点。

如果有好的生产磨具,能够轻松地打磨出合格的产品,生产出精细、圆滑的圆珠。而如果磨具不行,就只能生产出粗糙、剌纸断水的笔。

而圆珠笔芯直径0.5-1.0毫米,厚度仅有0.3-0.4毫米这对磨具的要求也是高精度的。对于起步晚的中国钢铁企业,的确是一大难题。

我国制造业还有很长的路要走,要想从中低端制造转向核心技术制造,创新保护机制、知识产权保护、大学与企业的无缝衔接,和必不可少的工匠精神都是我们需要发展的重点,不能仅仅是说说而已。

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圆珠笔头已经被太钢研发并完成国产,但是其国产技术以及成本不一定比国外低,虽然很多人说现在中国制造有成本优势,但国内最大的文具制造企业晨光文具,不还是依赖进口么。

圆珠笔球座生产对精度要求非常高,比如笔尖开口厚度不超过0.1毫米,误差不超过0.003毫米等,这样的核心技术最主要还是瑞士等国家掌握。

晨光文具的大部分笔头来自瑞士公司,2011年至2013年,分别公司瑞士进口笔头合计金额2.5亿元,不但笔头需要进口,而且在圆珠笔高端墨水上面,晨光文具也想日本公司进口。还有真彩文具也要想国外进口墨水,而且每年采购额都不小。

也就是说,在一支圆珠笔中,很大一部分成本是笔头和墨水,而且这两种原材料基本掐住国产圆珠笔企业的脖子,以至于成本高企。

国内文具生产企业有8000多家,真正达到营收10亿元基本的企业仅有4家,而且这4家还是A股上市公司,受制于原料进口和技术不能实现国产,这些企业的平均毛利率低于30%,原因在于这些中国的企业只能算是组装工厂,上涨的人工、地租以及管理成本,加上原材料进口,基本吃掉一大块利润。


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