Salah satu sebab kanak-kanak tidak sabar-sabar untuk kembali ke sekolah apabila mereka masih muda adalah bahawa mereka boleh membeli alat tulis baru. Ramai orang tidak tahu bahawa alat tulis seolah-olah biasa menggunakan teknologi yang luar biasa.
Sebab mengapa mata ballpoint boleh mengalir dengan lancar adalah bahawa bola kecil di hujung titik ballpoint bergolek di bawah daya geseran dengan kertas semasa menulis, dengan itu membawa keluar dakwat dalam teras pen untuk membentuk tulisan tangan. Ringkasnya, struktur hujung titik ballpoint adalah untuk membenamkan bola di bahagian atas kerusi bola supaya bola dapat berputar dengan lancar dan tidak mudah jatuh dari kerusi bola. Walau bagaimanapun, reka bentuk yang mudah meletakkan permintaan yang tinggi pada bola.
Pertama, untuk memastikan pengalaman menulis yang lancar, sesuai antara bola dan kerusi bola adalah penting. Jurang antara bola dan kerusi bola adalah kira-kira 5 mikron. Jika jurang terlalu kecil, dakwat tidak boleh mengalir dengan lancar. Sekiranya jurang terlalu besar, dakwat mungkin bocor, dan bola mungkin jatuh dari hujung pen.
Kedua, semasa menulis, jurang antara bola di hujung pen dan kertas secara beransur-ansur akan meningkat disebabkan oleh geseran berterusan. Lama-kelamaan, dakwat ini mungkin bocor dari jurang, mempengaruhi penulisan.
Di samping itu, hujung ballpen ballpoint mempunyai ketepatan pemprosesan dan pemasangan yang tinggi. Terdapat langkah-langkah ketinggian yang tidak rata dan membimbing alur dakwat di hujung pen, dan ketepatan pemprosesan setiap alur panduan dakwat memerlukan 1 mikron.
Semua faktor-faktor ini meletakkan permintaan yang tinggi terhadap prestasi bahan bola yang digunakan dalam mata ballpoint.
Bahan untuk membuat bola ballpen ballpoint telah menjalani pembangunan berterusan. Tembaga plumbum-timah awal dan tembaga nikel-timah telah dihapuskan kerana rintangan kakisan yang lemah. Pada masa ini, bahan spesifikasi yang berbeza termasuk bola keluli tahan karat, bola tungsten karbida, dan bola seramik boleh digunakan. Antaranya, keluli tahan karat telah menjadi bahan yang paling biasa digunakan untuk petua titik ballpoint.
Keluli yang digunakan untuk mata ballpoint mempunyai nama khas-pen tip keluli. Pen tip keluli perlu mempunyai rintangan kakisan untuk menahan kakisan pelarut semasa hubungan jangka panjang dengan dakwat. Pada masa yang sama, untuk memastikan bahawa jurang antara bola dan kerusi bola stabil, keluli tip pen juga perlu mempunyai rintangan haus. Semasa pemprosesan, gerudi aloi keras digunakan dengan kelajuan tinggi, dan ralat pemesinan tidak boleh melebihi 3 mikron. Ini memerlukan keluli tip pen mempunyai kebolehkerjaan yang baik. Pada masa yang sama, kebolehkerjaan juga dicerminkan dalam keperluan untuk cip halus, seperti cip hancur dan cip berbentuk C, untuk membuat cip sisa mudah dilepaskan dengan cepat dari bahan kerja, mengurangkan calar permukaan, dan memastikan integriti struktur kompleks di dalam hujung pen.
Ballpoint ballpen tip keluli tergolong dalam keluli tahan karat yang mudah dipotong, yang merupakan bahan keluli khas yang dibuat dengan menambah sejumlah elemen mudah dipotong seperti sulfur, plumbum, dan fosforus kepada keluli tahan karat austenit. Mekanisme kerja elemen mudah dipotong boleh diringkaskan seperti berikut: unsur dan kemasukan yang terbentuk bukan sahaja boleh melincirkan antara alat pemotong dan bahan keluli tetapi juga bertindak sebagai titik tumpuan tekanan untuk membuat cip rapuh.
Kaedah kerja unsur-unsur yang berbeza sedikit berbeza. Sebagai contoh, zarah plumbum sfera yang tersebar dalam unsur plumbum boleh mencairkan dan disalut pada permukaan sentuhan di bawah haba geseran semasa memotong, memainkan peranan pelincir. Sementara itu, sulfur boleh membentuk kemasukan MnS dengan unsur mangan dalam keluli, dengan itu menyekat kesinambungan keluli, mengakibatkan cip kecil dan mudah dilepaskan. Di samping itu, MnS boleh melanjutkan di sepanjang satah ricih melemahkan tentera, akhirnya mengurangkan rintangan geseran. Semasa proses pemotongan, elemen yang mudah dipotong dan kemasukan yang terbentuk boleh melincirkan antara alat pemotong dan bahan.
