小小圓珠筆雖然普通,曾經(jīng)卻是一道橫亙在國人面前的難題。我們曾被嘲笑能造出航母來,而圓珠筆頭卻依賴進(jìn)口。直到2016年太鋼集團(tuán)生產(chǎn)出高性能筆尖專用鋼材,我國才擺脫了這種尷尬局面。
圖1 下含F(xiàn)e樣品的截面形貌圖
圓珠筆的制造需要掌握特種鋼材的制造能力和較高的微米級精細(xì)加工能力。需要確保給筆尖穩(wěn)定地供給墨水而不露墨,防止中斷飛白,達(dá)到順暢書寫長久耐用的效果。
那么我們?nèi)粘J褂玫膱A珠筆和水性筆筆尖是什么樣的構(gòu)造呢?我們隨機(jī)拆開了兩支筆芯,對其鑲嵌磨拋后,放到Axia ChemiSEM掃描電鏡下,去看看它們內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么差異。
圖2 子彈頭筆芯和針管式筆芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖3 子彈頭筆芯大面積截面圖
圖4 針管式筆芯大面積截面圖
對此樣品截面的尺寸進(jìn)行測量如圖5,球珠直徑在400μm以上,而其底座既要保證球珠穩(wěn)定,又需保證球珠順暢滾動:球座稍偏大些,球珠就掉出來了;球座偏小些,則球珠受到限制,無法流暢書寫。
圖5 筆芯尺寸測量圖
同時,通過Axia的多通道成像和實(shí)時能譜功能,我們可以同時得到材料形貌和成分信息,得到更全面的認(rèn)識。下圖6為實(shí)時觀察的界面,通過雙導(dǎo)航直觀找到筆芯樣品的位置,直觀得到其形貌和成分信息結(jié)果,如圖7所示。
圖6 Axia ChemiSEM 多通道同時成像界面
圖7 筆芯實(shí)時能譜面分布圖
參考文獻(xiàn)
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