Trở về Phạm Gia Trang, Lý Thực kiểm tra lại một lượt các ngành nghề, sau khi xác nhận không có vấn đề gì, hắn bắt đầu bắt tay vào nghiên cứu vòng bi lăn.
Vòng bi là thứ không thể thiếu trong sản xuất công nghiệp, có thể giảm thiểu đáng kể ma sát xoay tại các khớp nối cơ khí, nâng cao hiệu suất vận hành của máy móc, tăng cường tính ổn định khi máy móc chạy. Nếu không có vòng bi, máy móc cận đại căn bản không thể chế tạo ra được.
Với tư cách là một kỹ sư công nghiệp, việc sản xuất vòng bi cũng được coi là kỹ năng cơ bản. Trước khi xuyên không, Lý Thực đã từng tìm hiểu qua nguyên lý của vòng bi, cũng từng tra cứu vài phương pháp chế tạo vòng bi đơn giản, hiện tại vừa vặn có thể lấy ra sử dụng.
Lý Thực chọn ra mười thợ rèn biết gia công đồ thép từ đám học việc thợ súng, chọn mười người thật thà nhất, gọi họ đến đứng trong một công xưởng được xây dựng riêng biệt. Công xưởng đó chia làm mười gian, mỗi gian đều dựng lò dùng để rèn sắt nung thép.
Lý Thực trước tiên giáo dục họ về điều lệ bảo mật: "Ta tìm các ngươi đến để làm một món đồ mới, sau khi món đồ này làm ra, tiền tháng của các ngươi sẽ tăng lên ba lượng một tháng, cơm ba bữa vẫn như cũ."
Nghe lời Lý Thực, đám thợ thủ công đều vô cùng hưng phấn.
Đại nhân lại muốn làm thứ mới sao? Lần này tìm đến mình, mình sắp phát tài rồi!
Lý Thực để đám thợ hào hứng một lát, rồi chậm rãi nói: "Nhưng cho các ngươi lương cao, điều ta cần là các ngươi phải giữ bí mật nghiêm ngặt. Nếu ta phát hiện kẻ nào tiết lộ bí mật sản xuất thứ này ra ngoài, đó chính là tội chết!" Lạnh lùng nhìn mười thợ rèn một cái, Lý Thực nói: "Chín kẻ phản bội ở xưởng thủy tinh chính là tiền lệ. Các ngươi cũng không muốn đi vào vết xe đổ đó chứ?"
Mười người thợ còn chưa kịp vui mừng được bao lâu, đã bị lời của đại nhân làm cho sợ hãi, trở nên căng thẳng.
Người được chọn làm thợ cả là Ngô Thiết Đầu vội vàng đáp:
"Thao thủ đại nhân còn không tin tưởng ta Ngô Thiết Đầu sao? Cho dù có đao kề cổ ta, ta cũng không tiết lộ nửa điểm bí mật ra ngoài!"
Những người thợ khác cũng đáp: "Đại nhân, chúng ta đều là những người thợ rèn thật thà bổn phận, sẽ không tiết lộ bí mật!"
"Đại nhân, chúng ta đều làm việc thật thà, sẽ không tiết lộ bí mật."
Lý Thực gật đầu, lại nói: "Công xưởng mới này thực hiện chế độ liên đới, một người tiết lộ bí mật, mười người cùng chịu phạt! Kẻ tiết lộ bí mật bị chém đầu, những người khác cũng bị trừ một năm tiền công. Cho nên nếu các ngươi thấy người khác ăn trộm cơ mật, đều phải xông lên ngăn cản, tố giác!"
Ngô Thiết Đầu vỗ ngực nói: "Đại nhân yên tâm, ai ăn trộm bí mật, ta Ngô Thiết Đầu là người đầu tiên đối đầu với hắn!"
Lý Thực nhìn đám thợ rèn, thấy bọn họ đều thần sắc nghiêm túc, bị chấn nhiếp, lúc này mới nói: "Thứ ta muốn làm gọi là vòng bi! Ta muốn dùng thép Tô thượng hạng làm tám viên bi thép, phải đánh bóng mài tròn. Sau đó còn phải đúc hai vòng thép, một lớn một nhỏ, trên vòng thép để lại hai đường rãnh trong và ngoài để bi chạy. Sau đó để tám viên bi thép này chuyển động xoay tròn trên đường rãnh của vòng thép. Cuối cùng làm hai vòng giữ bằng sắt tây, cố định những viên bi này bên trong vòng thép để chúng không va chạm vào nhau."
Nghe lời Lý Thực, mười thợ rèn có chút không hiểu đầu cua tai nheo gì. Họ chưa từng thấy vòng bi lăn, nghe Lý Thực nói một hồi cũng không biết Lý Thực đang nói gì.
Lý Thực bắt đầu dạy từng người một.
Lý Thực chia việc chế tạo vòng bi thành năm công đoạn. Công đoạn thứ nhất là chế tạo hai vòng thép lớn và nhỏ. Công đoạn thứ hai là cắt đoạn ngắn các thanh thép để làm nguyên liệu chế tạo bi. Bước thứ ba là làm nóng nguyên liệu làm bi, sau đó đặt nguyên liệu làm bi đã nóng mềm vào khuôn thép để gõ, gõ đoạn thép ngắn thành viên bi. Bước thứ tư là dùng đá mài gốm thượng hạng và bàn mài thép tinh để mài bi, loại bỏ bavia, đánh bóng viên bi. Công đoạn cuối cùng là dùng sắt tây làm hai vòng giữ, kẹp chặt bi từ hai bên, cố định viên bi vào vị trí đã định trên đường rãnh.
Lý Thực chia mười thợ thủ công thành năm tổ, lần lượt vận hành các công đoạn khác nhau. Lý Thực yêu cầu các thợ chỉ được chú ý đến công đoạn của mình, không được phép tìm hiểu thăm dò thao tác của người khác.
Sau đó Lý Thực lấy ra bản vẽ mình đã vẽ, đưa cho năm tổ thợ ở các công đoạn xem.
Xem xong bản vẽ, mười người thợ mới có chút khái niệm, biết mình cần phải làm gì.
Lý Thực cầm tay chỉ việc từng người một, hướng dẫn thợ thủ công chế tạo vòng bi từ đầu đến cuối.
Trước tiên là đúc vòng thép, việc này khá đơn giản, dùng cát làm khuôn tốt rồi rót thép lỏng vào là thành hình. Tuy nhiên để giảm thiểu lỗ khí tổ ong trên thép, Lý Thực bảo đám thợ rèn tận dụng vòng thép vừa đúc xong để làm ngược lại thành khuôn sắt, sau đó mới dùng khuôn sắt để đúc vòng thép.
Tiếp đó đem một thanh thép tròn nung đỏ nung mềm, đặt vào một thiết bị cắt liệu đơn giản để cắt ra từng đoạn thép ngắn, làm nguyên liệu cho viên bi.
Đem nguyên liệu làm bi từng thùng từng thùng bỏ vào lò nung nóng đến đỏ rực, sau đó lấy nguyên liệu ra từng viên một, đặt lên một khối thép có đục lỗ bán nguyệt, dùng một thanh sắt có đầu cũng đục lỗ bán nguyệt tì lên nguyên liệu làm bi, dùng búa gõ vào thanh sắt, ép nguyên liệu thành hình cầu.
Sau khi có được viên bi thô, dùng nhiều sàng bi để sàng lọc, loại bỏ những viên bi quá lớn hoặc quá nhỏ. Sau đó dùng đá mài và bàn mài để loại bỏ bavia, đánh bóng viên bi. Sau khi có được viên bi nhẵn bóng thì đem nung nóng hồi hỏa, cuối cùng đổ vào dầu đã đun ấm để tôi, nhằm tăng độ cứng cho viên bi.
Sau khi làm xong bi, xếp bi thành một hàng cho vào vòng ngoài của vòng bi, lắp vòng trong của vòng bi vào sau đó, đẩy bi trượt đến các vị trí khác nhau, bi và vòng trong vòng ngoài liền thành một thể, sẽ không rơi ra ngoài nữa.
Cuối cùng dùng sắt tây làm vòng giữ, dùng đinh thép cố định, bao bọc bi từ hai bên, để tám viên bi phân bố đều bên trong vòng thép, sẽ không va chạm ma sát.
Lý Thực hướng dẫn từng công đoạn cho các thợ rèn khác nhau, chế tạo công cụ để vận hành sản xuất, cuối cùng mất mười lăm ngày, làm ra chiếc vòng bi lăn đầu tiên của thời đại này.
Lý Thực thêm chút dầu vào vòng bi, lồng vòng bi vào tay xoay mạnh một cái, vòng bi kia xoay được bốn, năm vòng rồi dừng lại.
Nhìn thấy hiệu quả cuối cùng của vòng bi, đám thợ rèn đều vô cùng kinh ngạc. Thợ cả Ngô Thiết Đầu nói: "Thao thủ đại nhân, cái vòng này có thể tự lăn được nhiều vòng thế này, thật trơn tru! Đại nhân, cái này dùng để làm gì ạ?"
Lý Thực không trả lời Ngô Thiết Đầu, mà đang suy nghĩ tại sao vòng bi này lại không dễ dùng thế? Sao chỉ xoay được bốn, năm vòng? Tuy rằng cái này đã hơn nhiều so với không có vòng bi, nhưng rõ ràng vòng bi do Lý Thực thiết kế không nên có hiệu quả như thế này. Suy nghĩ một chút, Lý Thực cảm thấy đại khái là do vòng trong và vòng ngoài quá thô ráp, hệ số ma sát quá cao dẫn đến bi chỉ xoay vài vòng là dừng lại.
Xem ra đường rãnh vòng trong và vòng ngoài cũng phải đánh bóng tinh.
Lý Thực lại thêm một công đoạn vào toàn bộ quy trình sản xuất — đánh bóng đường rãnh vòng trong và vòng ngoài — sau khi vòng thép đúc xong, dùng đá mài gốm thượng hạng và bàn mài thép tinh để mài bavia, đánh bóng đường rãnh.
Lại tốn ba ngày, Lý Thực dẫn dắt thợ rèn chế tạo xong công cụ đánh bóng, đánh bóng đường rãnh của viên bi.
Chế tạo lại vòng bi, tra dầu xong xuôi, Lý Thực cầm trong tay xoay mạnh. Lần này vòng bi không dừng lại, xoay mãi xoay mãi thật lâu, ít nhất cũng xoay được mười mấy vòng, lúc này mới chậm rãi dừng lại.
Vòng bi như thế này đã có thể thỏa mãn nhu cầu sử dụng của Lý Thực, Lý Thực rất hài lòng.
Trong lòng vui vẻ, Lý Thực lớn tiếng nói: "Chế tạo vòng bi thành công, mười thợ thủ công mỗi người thưởng ba lượng bạc!"
Đám thợ thủ công vui mừng khôn xiết, từng người lớn tiếng nói: "Đại nhân ban ơn!"
"Đại nhân thật hào phóng!"
"Tạ ơn đại nhân!"