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你一定注意过一个设计问题,很多塑料小板凳中间都有一个孔洞。
其实不只是小板凳,几乎所有的塑料椅,包括公交车上的,都有洞,有的还不止一个洞。
这当然不是为了方便你放屁用的,而是有其他设计理由。
其中一个理由便是方便生产铸造。塑料椅的工业生产主要是通过注射成型过程完成的。这是一个涉及将熔融材料注入模具的制造过程。
塑料颗粒首先被放入注射成型机的料斗中,然后通过加热桶加热至熔融状态。加热桶内部有一个旋转的螺杆,帮助混合并推动塑料向前移动。
当熔融塑料被推至桶的前端时,它被注射进闭合的模具内。模具是按照最终产品的形状精密制造的,塑料进入模具后会填充模具的空腔。
注入模具的塑料在模具内冷却并开始固化,成型为所需的形状。这一步骤是通过模具中的冷却线路来实现的,通常会循环冷却水或油以控制温度。
塑料完全冷却并固化后,模具会打开,成型的塑料部件通过顶针等机械部件被推出模具,之后便可以取下。
而脱模取出椅子的时候就会涉及到一个问题,如果这个椅子的模具设计出的是不带孔的,这时想取下来就会特别难。
因为孔洞可以减少模具表面与塑料之间的接触面积,从而减少两者之间的吸附力。这使得塑料部件在模具开启时更容易从模具表面脱离。
而且,在注射成型过程中,模具内部的空气需要被排出以防止空气被困导致缺陷。孔洞可以作为排气口使用,帮助模具内部的空气顺利排出,减少空气困留造成的问题,如空洞或不完整填充。
还有一点,孔洞能够改善塑料部件的冷却过程,因为它们允许冷却液体或气体更均匀地通过塑料部件的厚度,特别是在较厚的部分。这有助于减少由于冷却不均匀导致的内部应力和翘曲,从而使部件更容易脱模。
重点是生产这样的椅子模具也相对比较便宜,比较省料,那大多数生产塑料椅的厂家都会用这样的模具了。所以,一般这种有洞的塑料椅都比较便宜。
接下来就要运输这些椅子了,椅子肯定是叠着放的,省空间。如果椅子上没有孔洞,你就会体会到搬运塑料椅的痛苦了。
当多个塑料椅子叠放在一起时,椅背之间的紧密贴合可能会导致空气被挤出,形成低气压区。如果没有适当的通风口或孔洞,这种低气压状态可能会产生一个轻微的真空效应,使得椅子之间相互粘连,难以分开。
通过在椅子的设计中加入孔洞,可以允许空气流通,即使在椅子叠放得非常紧密的情况下,也可以保持气压的平衡。这样,当需要拆分叠放的椅子时,因为没有形成强烈的真空吸附效应,椅子之间可以更容易地被分开。
最后,有的椅子孔比较大,方便伸手下去,这样更好用手拿取。
至于为什么不方形或其他多角形孔,这是因为圆形孔洞能够更均匀地分布在材料周围的应力。方形或其他带有角的孔洞往往在角部集中应力,这可能导致材料在这些点更容易发生裂纹或断裂。
圆形孔洞由于没有尖锐的角,因此不会形成应力集中点,从而增加了椅子的结构强度和耐用性。
来源|把科学带回家(id:steamforkids)
责编丨杨雅萍
审校丨徐来 林林 |
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