1943年6月10日，匈牙利记者比罗·拉斯洛兄弟发明了世界上第一支圆珠笔，并向欧洲专利局申请了专利。如今，这种书写工具使用相当广泛，但是它的发明过程知道的人却寥寥无几。
一项改变世界的发明
最早的圆珠笔概念可追溯至1888年，美国记者约翰·劳德设计了一款采用滚珠作为笔尖的笔，然而，该设计未能成功转化为实用商品，主要因其两大缺陷：一是小圆珠制造难度大，书写效果在普通纸张上不佳，墨水流动不均；二是油墨黏稠度调控困难，易导致漏墨或堵塞。尽管未能解决钢笔存在的问题，这一尝试仍为圆珠笔的发展奠定了基础。
劳德最初设计的圆珠笔构造
1895年，英国市场曾短暂出现过非书写用途的圆珠笔商品，但因应用范围有限，未能广泛流行。1916年，德国也有人设计出结构近似现代圆珠笔的款式，但因性能不佳，同样未能引起广泛关注。
1943年，匈牙利记者比罗·拉斯洛深刻认识到传统钢笔的不足。在一次报纸访问中，他灵感突现，设想用快干墨水替代传统墨汁，灵感来源于报纸印刷油墨的快速干燥且无残留特性。
比罗决心将这种快干墨水应用于新型书写工具，并创新性地提出在墨水管顶端安装可旋转的小金属球，既作为笔帽防止墨水干涸，又能控制墨水以稳定流速流出。同年6月，比罗与其兄弟，匈牙利化学家格奥尔格共同向欧洲专利局申请了专利，并成功推出了首款商用圆珠笔——Biro圆珠笔。
随后，英国政府获得了该专利的使用权，将其装备于皇家空军机组人员。圆珠笔不仅比传统钢笔更加耐用，还能在高空低压环境下正常使用，避免了传统钢笔墨水外溢的问题。这一特性在皇家空军中获得了高度评价，使得Biro圆珠笔在第二次世界大战期间声名鹊起。该圆珠笔凭借其出色的坚固性和对战场环境的良好适应性，在军队中得到了广泛应用。
比罗·拉斯洛设计圆珠笔的草图
我国第一支国产圆珠笔诞生
1948年，中国首支国产圆珠笔在上海丰华圆珠笔厂问世。改革开放后，在巨大的出口需求带动下，制笔厂如雨后春笋一般出现。
2011年，我国正式启动“制笔行业关键材料及制备技术研发与产业化”重大项目，国家投入近6000万元资金，助力科研机构与企业攻克中性墨水制造、笔头不锈钢线材及加工设备等关键技术。历经四年努力，该项目于2015年成功通过“十二五”国家科技支撑计划验收，实现了多项技术革新，逐步打破了制笔行业长期以来的“进口依赖”局面。
为解决数百亿支圆珠笔的“中国笔头”问题，国家早在2011年起便着手推进这一重点攻关项目。
太钢集团技术中心高级工程师认为，制造笔头所需的钢材需精确调配多种特殊微量元素，以达到最佳性能。微量元素配比的微小差异都将直接影响钢材质量，若无法找到最佳配比，中国制笔行业将长期依赖进口笔尖钢。
圆珠笔笔头生产工艺较为复杂
由于缺乏相关资料，研发团队只能从几十公斤的钢材开始，不断尝试不同的成分配比，具体次数已难以统计。笔头生产工艺作为国外企业的核心机密，迫使国内团队必须自主研发全新的炼钢工艺。在无任何参考的情况下，团队只能依靠不断积累数据、调整参数、设计工艺方法，逐步摸索前进。
在一次偶然的机会中，研发团队从家常“和面”中获得了灵感。要使面团软硬适中，需加入适量的新“料”。同样地，在炼钢过程中，若能将块状添加剂细化变薄，钢水和添加剂就能更均匀地融合，从而提升钢材的切削性。
经过长达五年的不懈努力和无数次的失败，太钢集团终于在电子显微镜下观察到了添加剂分布均匀的笔尖钢。2016年9月，试验取得成功。经过十多次大规模炼钢后，第一批切削性能优异的钢材终于诞生。这批直径为2.3毫米的不锈钢钢丝，已自豪地烙印上了“中国制造”的标签。
圆珠笔头的制造难度有多大
圆珠笔头虽小，却藏着大学问。其开口处薄如蝉翼，不到0.1毫米，需承受各种书写压力与摩擦，还要与滚珠紧密配合，确保书写流畅不漏墨。因此，硬度、开口尺寸及墨水槽位置均需精准匹配，每个参数都需计算机精确至微米级。
中国制笔协会专家介绍，圆珠笔头包括球珠和球座体。油性笔头球珠常用黄铜、钢或碳化钨制成，水性笔头则采用不锈钢、硬质合金或氧化铝等材料。这些笔头需在同一角度下连续书写800米不断线才算合格。
碳化钨球珠硬度远超钢，仅次于金刚石。生产中，碳化钨颗粒稍大于标准尺寸，置于带槽板上，顶部露出，再用重盘压制，注入含金刚石粉末的研磨油。金刚石不断研磨颗粒边角，直至形成光滑标准小圆球。
制造难点在于大量生产时保持圆球尺寸一致，这依赖于整个制造体系的高精度与高互换性。
笔头顶端放置圆珠处，厚度仅0.3至0.4毫米，对不锈钢原料要求极高，既要易于切削，又不能在加工时开裂。
总之，圆珠笔头加工精度要求极高，不仅包含小球珠，还有五条引导墨水的沟槽。生产时微小偏差就会影响书写流畅度和笔的使用寿命。笔尖开口极细，不足0.1毫米，还需考虑书写角度和压力。球珠、笔头及墨水沟槽需精确配合，误差须控制在0.003毫米以内。
世界首款圆珠笔笔身用的是和钢笔一样的金属材质
参考来源：《影响世界的专利》《科学大观园》、中国制笔协会
主题测试文章，只做测试使用。发布者：参考消息网，转转请注明出处：https://www.cns1952.com/gov/17654.html
