包水果的泡沫网兜，为什么做出来就是一个立体的网？

华语天空

你有没有好奇过，包水果的泡沫网兜，究竟是怎么做出来就能形成一个立体的网呢？

图源：作者提供

换个视角看，其实是两层的结构，分为内层（看橘色的虚线）和外层（看红色的虚线）。

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问题来了：这个网格的结构，是怎么弄出来的呢？尤其是打结的位置……


相信很多朋友和我一样，都有同样的困惑......我在思考制作原理的时候，甚至联想到了平面的薯格，也是这样的交叉结构。

但制作是完全不一样的，一个是整个土豆切出来的减材制造，一个是塑料无中生有构建起来的增材制造。

这就走进工厂，我们来揭晓答案~
 

塑化成型

 
先来看一下工厂的制作流程，看起来好像很简单！



远远的那个料斗，装了很多塑料小颗粒，比如 LDPE 什么的。塑料小颗粒、活性剂与成核剂（有助于形成均匀泡沫）混合后，经过下面这一连串的剪切、挤压和加热，塑化熔融。

然后加入发泡剂，这里查到用的是丁烷。当它们从模具头减压挤出时，产生的气体会瞬间汽化，在材料里形成很多小而均匀的孔，而发泡剂也继续膨胀，让孔变得更大，就形成了发泡材料。


看下图，直接就形成一长条的网套。

问题的重点来了。为什么这个网套一次性就挤出来了？

相向旋转

 
把目标锁定在挤出环节，再反反复复地看视频细节。终于发现了一个奇怪的地方，这个挤出的部位，好似有些不一样？


注意看，这两个齿轮外廓是一个在往右转，一个在往左转。

它们为什么要相向而转呢？


查了好多资料后发现，这个旋转的机构，就是我们要寻找的“挤出泡沫网”的真相！
 

模具图与手绘图

 
先请出我们的模具图。

这个外齿轮带动着外模旋转，内齿轮带动着内模旋转，就让发泡网套的两层模具以相反的方向运转了。


再请出我们的灵魂手绘，更方便理解。

泡沫网兜外圈对应着外模，内圈对应着内模。外模的内侧和内模的外侧相互接触，且是数量相同、间距均匀的孔洞，再以相反的方向旋转。


诶，是不是有点想象画面了？

网格菱形

 
物料由螺杆进入到料管，再由两个模头的小孔分别挤出。当两个孔吻合时，挤出来的就是网结；当两个孔错开时，挤出来的就是分叉的条状。重合后，又分离，反反复复，就形成了网格菱形！

一个向左旋，一个向右转，相互交织，交叉点碰撞时就融成节点，这样就形成了一个挤出的网套，模头总分分合合，塑料网兜却越挤越长。
 

冷却定型

 
解决了这个核心问题，接下来的事情就 so easy 啦。


因为发泡膨胀会有很多热量，还要给它降降温。下图是通过风冷，再到定向辊牵引。

压平切段

 
回到我们的泡沫网兜制作~在长长一条的网套被压平后，还需要滚刀裁切。

就这样形成一个个单独的网套。

终于搞定，全流程解读后展现一下成品。

 

同理可得浴球？

 
原理解读完，或许有朋友会想到我们平时用的浴球。

浴球用散了会发现，这其实也是一条长长的筒装网格布套，被一根绳子扎起来的。

合理推测模具相交挤成立体网的这部分制作原理，应该是一样的。但是经过我的仔细观察，浴球花的间隙并不是菱形，而是六边形。这就说明，它挤出的过程，刨掉不发泡的因素，其他的比如模具的结构、运动方式，和我们水果网套也可能有些区别…...




策划制作
本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
出品丨中国科协科普部
监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
作者丨Cast 设计学硕士 著有《有趣的制造》
审核丨孙明轩 上海工程技术大学教授、中国科普作家协会会员
策划丨张林林
责编丨张林林
审校丨徐来


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