圓珠筆里隱藏的高科技

蝌蚪君

圓珠筆大家都不陌生，如果說圓珠筆里隱藏著高科技，可能大家會有點不相信。可就在前不久，一則中國終于實現(xiàn)圓珠筆頭國產(chǎn)化的新聞引發(fā)了熱議，而很多人也是看到這條新聞才知道中國過去的圓珠筆生產(chǎn)，筆頭全靠進口。很多人也許會問，一個小筆頭而已，至于嗎？說實在話，可真不能小看這么個小筆頭。

精細至極的圓珠筆頭

圓珠筆的筆頭構(gòu)造復(fù)雜：一個小球被不松不緊地卡在筆桿前端，只能滾動不能移動，從而把墨水帶出來，讓我們能涂在紙上。

為什么非要設(shè)計成這樣呢？因為滾珠既是防止墨水變干的蓋子，又是把墨水轉(zhuǎn)移到紙上的介質(zhì)。作為一支筆，滾珠設(shè)計讓它的兩個最重要的訴求得到了完美滿足。

當然，如果大家覺得這個結(jié)構(gòu)太細微，肉眼看不清不好理解的話，可以去觀察一下媽媽的走珠香水、走珠香體露或者走珠眼霜之類的，原理都是一樣的。

雖然原理很簡單，但東西一旦小到一定程度就不好做了。

圓珠筆頭的生產(chǎn)對加工的精度、材料的選擇都有很高的要求。筆頭上不僅有小“球珠”，里面還有五條引導(dǎo)墨水的溝槽，加工精度都要達到千分之一毫米的數(shù)量級。

每一個小小的偏差都會影響筆頭書寫的流暢度和使用壽命，筆尖的開口厚度不到0.1毫米，還要考慮到書寫角度和壓力，球珠與筆桿頭、墨水溝槽位必須搭配得“天衣無縫”，加工誤差不能超過0.003毫米。

而要將如此精細的圓珠筆頭制造出來，生產(chǎn)材料——特制的“筆尖鋼”才是最重要的。它既要能被塑造出合適的精細結(jié)構(gòu)，保證鋼珠在大小適宜的空間里轉(zhuǎn)動，同時又要能承受書寫的巨大壓力，因此炙手可熱，制造配方（往鋼材里添加添加劑的方式和劑量）也一直保密。

在過去，我國生產(chǎn)所需的筆尖鋼一直依靠進口，如今終于自主研發(fā)成功了！而在我國研發(fā)筆尖鋼成功后，日本的筆尖鋼供應(yīng)商立刻將價格從每噸12.5萬元下調(diào)到9萬元左右，科技的經(jīng)濟杠桿效果立竿見影。

圓珠筆的自動原理

不過，圓珠筆除了筆尖之外，其實還有很多可圈可點的地方。比如說，自動圓珠筆按一下筆尖出來，再按一下又回去了是咋回事呢？

右邊這張圖詳細說明了這一過程。

這個小部件由黑色的頂桿、黃色的轉(zhuǎn)盤和藍色的滑槽構(gòu)成，與自動筆里的彈簧配合使用。頂桿頭部幾道尖尖的特征在與轉(zhuǎn)盤的斜面接觸時會產(chǎn)生徑向力從而強迫轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，但滑槽是隔一個尖尖有一個，因此按一次筆芯會卡住，再按一次筆芯會滑入滑槽，從而達到收回來的效果。

能拯救生命的小孔

除了自動筆的結(jié)構(gòu)，不知道有個細節(jié)你注意沒有，圓珠筆筆帽頂部一般都有個小孔。

也許你覺得這種隨意的設(shè)計是為了調(diào)節(jié)空氣壓力或是防止墨水干涸。這的確有一定道理，但這個設(shè)計的根本目的卻非常簡單而獨特——降低窒息死亡的風(fēng)險。

研究表明，很多人都喜歡在思考的時候咬筆帽。而在咬筆帽的過程中，我們有可能將筆帽吞進去，如果筆帽不慎卡在氣管里，就有可能致命。

通過在筆帽上增加一個小孔，能讓空氣保持流通，氣管不至于被完全堵死。即使有人誤吞筆帽，也依然能夠呼吸——這是一個能切切實實拯救生命的設(shè)計。

如果遇到有人不慎誤吞筆蓋，可以用力拍打其肩胛骨，拍打過程中產(chǎn)生的強烈震動能夠使筆帽移位，進一步幫助病患呼吸。

如果你購買圓珠筆時發(fā)現(xiàn)筆帽上沒有這個“救命”的小孔，可千萬不要購買。

怎么樣？小小的圓珠筆，背后竟然隱藏了這么多精巧的設(shè)計，是不是沒想到啊？！其實在我們的生活中，有許多和圓珠筆一樣的日常小物件都充滿了科技創(chuàng)新的思維，希望大家能有一顆發(fā)現(xiàn)的心，慢慢探索它們的奧秘。