中国造出圆珠笔头:有望完全替代进口

测试显示,太钢的笔尖钢在800米处的书写效果跟刚开始的书写效果是一致的,没有由深到浅,说明它出水的均匀度、笔尖的耐磨性,基本上没发生变化,“基本上跟国外的比较,应该说是同等的”。  日前,山西卫视报道了太钢集团研发、制造出了笔尖钢的消息,该消息引起巨大轰动。过去,中国的圆珠笔笔尖钢一直依赖进口,每年进口笔尖钢1000多吨,花费外汇1500万美元。太钢集团从2011年起便参与这一项目,2014年取得成功,经过一系列测试后,现在,中国最大的制笔公司之一宁波贝发笔业已经开始向太钢批量购买笔尖钢产品,在未来两年,将完全替代进口。  中国每年进口1000多吨笔尖钢  中国是世界上最大的圆珠笔生产国,每年生产380亿支圆珠笔,不过,圆珠笔笔尖的笔尖钢这一核心材料却高度依赖进口。据了解,中国每年需要用每吨12万元的价格进口1000多吨生产笔尖的钢材。事实上不仅我们国家,其他国家的制笔不锈钢材料也大多从日本、瑞士进口。  笔头分为笔尖上的球珠和球座体。目前,碳化钨球珠我国不仅可以满足国内生产需要,还大量出口;但直径仅有2.3毫米的球座体,无论是生产设备还是原材料,长期以来都掌握在瑞士、日本等国家手中。  小小的球座体需要的技术却非常复杂。在来自瑞士公司的笔头一体化生产设备上,生产一个小小的圆珠笔头需要二十多道工序;笔头里面有5条引导墨水的沟槽,加工精度需要达到千分之一毫米,也就是微米的数量级。  太钢参与科技部制笔技术研发重点项目  2011年,科技部启动“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”国家科技支撑计划重点项目,目标是三年内通过技术攻关,给数百亿支中国制笔安上“中国珠芯”。“两会上政协的一个提案给我触动很大。我国每年生产380亿支圆珠笔,但笔尖珠芯近90%来自进口,墨水80%进口或用进口设备制造。常用的圆珠笔,美国卖1.99美元,我们制笔厂利润才1毛钱。”全国政协副主席、科技部部长万钢表示。  据介绍,该项目分为三个子项目,分别是:圆珠笔墨水的研发与产业化;笔头线材及其装备技术的研发与产业化;笔头与墨水匹配等瓶颈问题;由贝发集团、晨光集团、上海纳诺微科技公司三家企业牵头承担各个子项目的科技攻关。项目将实施3年(2011年6月至2014年6月),国家拨经费6000万元,企业再分别按照1:2的比例进行资金配套,也就是每个子项目将投入1.8亿元完成。  其中,太钢集团是与贝发集团合作,参与笔头线材及其装备技术的研发与产业化。太钢集团从2011年便已参与该项目。  突破的灵感来源于“和面”  2014年12月,第一批切削性好的笔尖钢终于出炉了。这批直径2.3毫米的不锈钢钢丝,骄傲地写上了“中国制造”的标志。  太钢集团技术中心高级工程师王辉绵表示,由于技术保密原因,“开发这个产品没有可借鉴的资料,成分的配比从几十公斤的开始练,各种成分加入多少,这个次数没法统计了”。他们不断地积累数据,调整参数,设计工艺方法,为的就是摸索出一套全新的炼钢工艺。在这种新的工艺中,不仅需要添加各种微量元素,把钢材调整到最适合笔尖钢的性能,既要方便切割又要加工时不能开裂;同时,还需要将钢材中的微量元素调配均匀,由于钢材的硬度,加入其中的微量元素不能很好地融入,只是聚集成堆。  王辉绵表示,突破的灵感来自家常的“和面”,面要想和得软硬适中,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,如果能把块状变细、变薄,钢水和添加剂就会融合得更加均匀,这样就可以增强切削性。“我们也借鉴了一些炼其它钢的经验,把块状的加入,改成‘喂线’加入”。资料显示,喂线法是指将密度较小,容易氧化的精炼添加剂做成线材,用喂线机将其投入钢水深处,对钢水进行炉外精炼的一种方法。与块状物料投入法相比,它具有收得率高,精炼命中率高,适用于钢中合金元素的微量调节等特点;与喷粉法相比,它具有钢水温度降低少,钢中气体含量低且设备简单、操作容易、投资少等特点。  太钢的笔尖钢与进口产品是同等的  此后,太钢不断优化笔尖钢,合作的企业贝发笔业也在对太钢生产的笔尖钢进行测试,目前已经测试上千次。在测试机器上,随机选出的笔尖要在不同的角度下连续不断地书写800米。  宁波贝发集团测试实验室主任胡省洋表示,在800米处的书写效果跟刚开始的书写效果是一致的,没有由深到浅,说明它出水的均匀度、笔尖的耐磨性,基本上没发生变化,“所以我们现在用太钢的东西,基本上跟国外的比较,应该说是同等的”。  去年,太钢生产的笔尖钢终于开始大生产转化阶段,如今经过两年的试生产,笔尖钢研制成功,国标出炉。据报道,目前贝发笔业已经开始向太钢批量购买笔尖钢产品,在未来两年,将完全替代进口。此外,由太钢负责起草的《笔头用易切削不锈钢丝行业标准》已经通过了全国钢标委审核认定。

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主持人导语:中国在钢铁产量严重过剩的情况下,仍然进口了一些特殊品类的高质量钢材,包括圆珠笔上的笔尖钢。作为世界上最大的不锈钢生产基地,太钢集团终于啃下了自主生产笔尖钢这块硬骨头。  这里是中国最大的制笔公司之一,宁波贝发笔业,在贝发的生产线上,每年有30亿支圆珠笔下线,这个数字放大到全国是380亿支。做为世界上最大的圆珠笔生产国,光鲜数字的背后,却是核心材料高度依赖进口的尴尬局面。  宁波贝发集团品质部经理徐君道:一般说的笔尖钢,笔的这个部分,俗称就是笔头,原先的笔头不锈钢材料,都是从日本进来的,不仅是国内,国外的制笔的材料,不锈钢材料,也是日本的。  笔头分为笔尖上的球珠和球座体。目前,碳化钨球珠我国不仅可以满足国内生产需要,还大量出口,但直径仅有2.3毫米的球座体,无论是生产设备还是原材料,长期以来都掌握在瑞士、日本等国家手中。  中国每年要生产380亿支笔,需要用每吨12万元的价格进口1000多吨生产笔尖的钢材。对于中国这样一个制造大国来说,我们可以造出高铁、大飞机,怎么就造不出一个小小的笔尖钢呢?同样的发问来自国务院总理李克强。  这是一种来自瑞士公司的笔头一体化生产设备,生产一个小小的圆珠笔头,需要二十多道工序,笔头里面有5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。  宁波贝发集团品质部经理徐君道:笔头的关键部位比如说碗口,它的尺寸精度要求在两个微米,它的表面粗糙度要求0.4微米。  在笔头最顶端的地方,厚度仅有0.3到0.4毫米。极高的加工精度,对不锈钢原材料提出了极高的性能要求,既要容易切削,加工时还不能开裂,小小笔尖考验着中国制造,也考验着中国最大的不锈钢生产基地太钢。  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,太钢当时就已经参与其中。  太钢集团技术中心高级工程师王辉绵:我们对各个行业新材料新产品,有一种敏感性,就是能发现一些行业对新材料的需求,引领这个行业的新材料的应用。  王辉绵,太钢集团技术中心高级工程师,26年在国内一流技术研发团队的工作经历,让他底气十足。然而,笔尖钢的研发却是个难题,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。  太钢集团技术中心高级工程师王辉绵:开发这个产品没有可借鉴的资料,成分的配比从几十公斤的开始练,各种成分加入多少,这个次数没法统计了。为了找到国外守口如瓶的保密配方,王辉绵他们必须摸索出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”,面要想和得软硬适中,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,如果能把块状变细、变薄,钢水和添加剂就会融合得更加均匀,这样就可以增强切削性。  太钢集团技术中心高级工程师王辉绵:我们也借鉴了一些炼其它钢的经验,把块状的加入,改成“喂线”加入。  经过5年里数不清的失败,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2014年12月取得成功,又经过十多次终试后,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,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,在不同的角度下,每只笔芯都要连续不断地书写800米不断线,这已经是对太钢产品的近千次测试。  宁波贝发集团测试实验室主任胡省洋:这是800米的效果,这800米跟刚开始画是不是一致的,没有由深到浅,基本都是一致的,说明它出水的均匀度也好,笔尖的耐磨性也好,基本上没发生变化,所以我们现在用太钢的东西,基本上跟国外的比较,应该说是同等的。  现在,贝发笔业已经开始向太钢批量购买笔尖钢产品,在未来两年,将完全替代进口。标准就是话语权,就是抢占了竞争的制高点。现在,由太钢负责起草的《笔头用易切削不锈钢丝行业标准》已经通过了全国钢标委审核认定。  太钢集团技术中心主任李建民:我们想通过这些研发,通过这些标准引导我们的钢铁,特别是不锈钢的技术进一步创新,一定要摘取钢铁工业材料方面的皇冠。  “闻新则喜、闻新则动、以新制胜”。小小“笔尖”拷问,给中国制造带来巨大启示。一支司空见惯的中国笔,书写出的是创新驱动的中国力量。

如果不是李克强总理说出来,估计好多人都不知道。3000多家制笔企业、20余万从业人口、年产圆珠笔400多亿支……中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”还需要进口。

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原标题:搞定!中国终于造出圆珠笔头,有望完全替代进口!

很久以来,有个事儿一直压在中国制造业的头上:

如果不是李克强总理说出来,估计好多人都不知道。3000多家制笔企业、20余万从业人口、年产圆珠笔400多亿支中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还需要进口。

中国作为世界制造业大国,为何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!

在2015年11月央视播出的《对话》节目里,贝发集团董事长表示,困境依旧。

但是,现在事情有了新变化!先看一组图:

这份文件显示,太钢完成了笔尖钢制定标准的工作!闻新则喜、闻新则动、以新制胜。小小笔尖拷问,给中国制造带来巨大启示。一支司空见惯的中国笔,书写出的是创新驱动的中国力量。

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尴尬:核心材料高度依赖进口

在宁波贝发笔业生产线上,每年有30亿支圆珠笔下线,这个数字放大到全国是380亿支。作为世界上最大的圆珠笔生产国,光鲜数字的背后,却是核心材料高度依赖进口的尴尬局面。

宁波贝发集团品质部经理徐君道说:笔尖钢我们一般说的就是笔头部分。我进入制笔行业以来,笔头不锈钢材料都是从日本进来的,不仅是国内,国外的制笔材料不锈钢材料也是日本的。

笔头分为笔尖上的球珠和球座体。目前,直径0.5-1.0毫米的碳化钨球珠我国不仅可以满足国内生产需要,还大量出口。但直径仅有2.3毫米的球座体,无论是生产设备还是原材料,长期以来都掌握在瑞士、日本等国家手中。中国每年要生产380亿支笔需要用一吨12万的价格进口1000多吨生产笔尖的钢材,付出外汇1500万美元。

这是一种来自瑞士公司的笔头一体化生产设备,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。

笔头的关键部位,比如碗口,它的尺寸精度都是在两个微米,它的表面粗糙度要求在0.4微米,这样一个技术要求。宁波贝发集团品质部经理徐君道说。

在笔头最顶端的地方,厚度仅有0.3-0.4毫米。极高的加工精度,对不锈钢原材料提出了极高的性能要求,既要容易切削,加工时还不能开裂,小小笔尖考验着中国制造。

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突破:给数百亿圆珠笔安上中国笔头

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,太钢集团技术中心高级工程师王辉绵说,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。

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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。