“圆珠笔头上的‘圆珠’,目前仍然需要进口。这都需要调整结构。”日前,李克强总理在山西太原主持召开钢铁煤炭行业化解过剩产能、实现脱困发展座谈会时透露的“秘密”,连日来受到广泛讨论——小小圆珠笔,中国为何造不好?
墨水
(需要大量进口)
与之相匹配的墨水也要从德国、日本等国家进口
圆珠笔书写原理示意
1、在重力作用下,油墨落在圆珠内侧表面
圆珠笔
是怎么来的
碳化钨球珠
(国内可生产)
在国内外应用最为广泛,我国已经具有很好的基础,不仅可以满足国内生产需要,还大量出口
球座体
(需进口不锈钢线材)
国外生产设备对原材料的要求相对更高,国产不锈钢线材无法适用,必须依靠日本进口易切削不锈钢线材
很早很早以前
东方人用毛笔砚台,西方人用各种蘸水笔,两者都不适合出门旅行
后来
吸水钢笔出现,但易渗漏需要经常灌注墨水
19世纪末
欧洲出现圆珠笔雏形
1888年
一位美国记者获得了圆珠笔第一个专利,他利用滚珠作笔尖
1943年
一位匈牙利记者为其发明的圆珠笔申请欧洲专利,他采用类似报纸油墨的快干墨水代替传统墨汁,并在墨水管的顶端安装了能够旋转的小金属球
后来
英国政府购买这种圆珠笔专利使用权,配备给皇家空军
二战期间
这种圆珠笔由于坚固性和适应战场环境,在军队中得到了广泛使用
1945年
美国人米尔顿改进的新型圆珠笔供应美军,同时投入商业生产
这种号称第一支能在水下书写的笔售价12.5美元/支,以当时的工资水平相当于现在的160美元,但昂贵的价格阻挡不了美国人对这种神奇的新型书写工具的疯狂追捧,上千人排队竞相购买,初次推出就卖掉了一万支
1950年
一位法国人制作的圆珠笔创立现代工业设计的典范,也真正把圆珠笔带进了千家万户,后来他科学开发了制造圆珠笔的工业流程,大大降低了单位成本
1959年
这位法国人以每支笔的29美分的价格销往美国,在一年内,竞争又迫使价格下降到了10美分以下
2、圆珠旋转时带着墨出来
4、圆珠转回去充墨
3、圆珠使用油墨在介质表面留下印记
+
球座体
金属球珠
圆珠笔的笔尖由两个核心部件组成
圆珠笔尖的生产对加工的精度、材料的选择上都有很高的要求,每一个小小的偏差都会影响笔尖书写的流畅度和使用寿命
笔尖上不仅有小“球珠”,里面还有五条引导墨水的沟槽
1
加工精度都要达到千分之一毫米的数量级
2
笔尖的开口厚度不到0.1毫米
3
还要考虑到书写角度和压力,球珠与笔尖、墨水沟槽位必须搭配得“天衣无缝”
4
加工误差不能超过0.003毫米
5
加工精度达到千分之一毫米
圆珠笔被认为“造不好”,问题出在笔尖里的锥形的金属球座(或称球座体)。
“一支笔可能需要30多道工序,最难在笔尖”。昨日,贝发集团股份有限公司董事长、中国制笔协会副理事长邱智铭告诉长江日报记者,底座生产工艺精细,加工精密度要求极高,因此,目前生产高端笔尖所需的核心材料和高精密设备仍大量依靠进口。
笔尖由两个核心部件组成:金属球珠和锥形的金属球座。人们使用圆珠笔时,油墨会流向笔尖的球座里,黏附在球珠上,而书写时圆珠与纸面直接接触产生的摩擦力,将使圆珠在球座内滚动,带出塑料笔芯内的油墨(墨水),形成字迹。
邱智铭介绍,锥形状的球座并不是简单的碗状,有着至少5条极其细小的沟槽,来导出油墨或墨水,加工过程非常复杂。同时,凹槽与孔洞、对槽与槽之间的距离要求非常严格,稍有偏差就会漏油和堵塞,影响笔尖书写的流畅度和使用寿命,笔尖的开口厚度不到0.1毫米,还要考虑到书写角度和压力,球珠与笔尖、墨水沟槽位加工精度都要达到千分之一毫米的数量级。
目前,笔尖上的碳化钨球珠在国内外都广泛应用,但笔尖球座生产仍面临挑战。目前世界上优秀的笔尖精密加工设备,来自德国和瑞士,在精密度上,我国的笔尖生产加工设备远不能及。同时,生产高端笔尖的不锈钢原材料,由于需要耐腐蚀性和耐切削、易加工,也长期依赖德国和日本进口。
因此,即使在被认为是圆珠笔领头羊企业的贝发集团,在生产车间里,仍然离不开从瑞士采购的智能化多功位精密加工机械设备,并需要进口耐切削易加工的不锈钢材。
“圆珠笔之问”拷问制造业升级
圆珠笔之惑,也被认为是中国制造业升级转型挑战的一个缩影。
长期以来,文具行业人士概括国内圆珠笔的产业现状说,缺乏核心技术,产量巨大、低价、利润薄,这也被称为“圆珠笔现象”。2011年统计数据,我国制笔企业已多达3000余家,从业职工数十万人,年产值超过150亿元,产品远销140多个国家和地区,其中圆珠笔的产量居世界第一位,是名副其实的世界制笔业的生产大国和出口大国。
然而,2011年以前,我国每年笔尖珠芯近90%来自进口,墨水80%进口或用进口设备制造。我国生产的圆珠笔大多属中低档类,曾有数据统计,其出口平均价格仅为0.03美元/支,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在10美元/支以上,差距惊人。
3年前,一支瑞士笔尖加德国墨水,合计0.126元,再加上笔管、外壳等塑料配件,一支圆珠笔的成本是0.233元,而出厂价却只有0.245元,利润空间只有1分2厘。
有关专家表示,实际上,万宝龙、派克等国际知名制笔企业在中国都有代工厂,这证明就工艺水平来说,目前国内一些知名企业的产品不比国外的差。但由于核心技术缺失,我们从生产加工到国际标准制定都缺乏主动权。
在“中国制笔之乡”浙江省桐庐县分水镇,虽然已经经过40多年的发展,全镇共有制笔及配套企业739家,圆珠笔年产能已达180多亿支,但大部分企业仍然从事产业链最低端的加工组装。
有关专家表示,一个小小圆珠笔的问题,也是我国制造业很多领域都面临的问题。科技创新的步伐不能停顿,应加大投入完善产学研平台,我们的制笔技术在提升,国外也在不停进行技术更新,要坚持不懈的追赶超越。
“不是造不出笔,难在造出中国好笔,而且高价卖出去。”邱智铭直言,中国要迈向制造强国,摆脱中国制造的低质廉价的产品形象,离不开精工细作的品质、工业协同的制度和自主创新的技术。
(综合本报记者段久惠、新华社)
整理/张颖
制图/刘岩