用了这么多年的易拉罐,你也猜不到那一圈迷之凸起里有什么

把科学带回家2018-12-04 09:56:53 77

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用了这么多年的易拉罐,你也猜不到那一圈迷之凸起里有什么

作者 William S. Hammack 等。 William S. Hammack 是伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校化学工程系教授

汽水大家应该都喝过,易拉罐应该也都用过。可是,要是问你易拉罐的边缘的那圈鼓起的圈圈里包着什么,估计你是回答不上来的。

先帮你排除一个选项——这层圈圈不是空心的。

估计想破头也想不出来吧。实际上,这层圈圈里包裹着液体。

那到底是什么液体?听我来讲。

这层圈圈里包裹着的东西,和易拉罐本身的制造过程有很大的关系。

其实,易拉罐的罐体是用铝片冲出来的。

这种铝片大概是0.3毫米厚。冲的时候被放在一个叫做拉伸模(drawing die)的工具上面。

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铝片(黄色)被凸模和拉伸模冲压成烟灰缸状

接着,一个圆柱形的物体(凸模)会从上往下猛插铝片,形成一个矮矮的圆柱状物体,就像一个烟灰缸一样。这个过程,就叫做冲压(drawing)。

不过,只冲压一次,圆盘子还是很宽很厚,还没有达到最后易拉罐的形态。因此需要继续冲压。

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每一次冲压都会把铝片形成的矮圆柱变得更薄,半径变得更小,同时变得更高。

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在经过几次冲压后,一开始的圆形铝片就有了易拉罐的形态。

现在只差2步,一个易拉罐就制造完成了。

剩下的2步,一是制造易拉罐凹陷的屁股,二是给它加盖密封。

制造易拉罐凹陷的屁股需要一个圆顶形状的工具。制造过程和冲压差不多,也是把易拉罐压在半圆顶上,冲出一个凹陷的形状来。

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可是,为什么易拉罐需要一个凹陷的屁股呢?

因为凹陷的屁股就像拱桥一样,可以承受更大的压力。

所有上面这些过程合起来只需要七分之一秒的时间。

在把易拉罐的顶部修剪整齐后,就可以给易拉罐喷涂上外包装。

铝罐的内部也要喷涂一层涂层,不然酸性的饮料就会和铝发生反应,你就会喝下好多好多铝,神经系统就会变痴呆。(不然怎么说不要吃用明矾(十二水合硫酸铝钾)做的油条嘛,道理一样的。)

接着,要给易拉罐拉出一个细一点的脖子来,这样可以防止薄薄的铝罐起皱。

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现在,就到了最关键的部分了——把易拉罐密封起来。

首先,脖子的边缘要被拗一下,形成一个卷边坡口(flange)。

然后,就是精彩的双重卷封(double seaming)的戏码了。

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易拉罐的边缘,实际上不是无缝的,而是2片铝片卷成的

1810年,马口铁罐头才发明出来。一开始,罐头的顶和底是直接焊接到圆罐上的,所以里面的食物常常会受到焊接材料(如铅)的污染。

现在易拉罐常见的双重卷封就不会有这种问题。双重卷封是比较新的发明。在1894年,Ams machine 公司开始生产双重卷封双重卷封的罐头。

什么叫双重卷封呢?看一看下面这张图。卷边坡口和盖子(顶)形成了这样一种春卷的形态。

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双重卷封的过程,蓝色和代表易拉罐的盖子的铝片,红色代表易拉罐身的铝片

双重卷封看起来没什么特别的,可是它对精确性的要求很高。1毫米的差异都会导致加盖密封过程失败。

但是,双重卷封本身不能完全隔绝易拉罐的内外。看到在这层双重卷封里面的缝隙了吗?

这些缝隙里填充了液态的密封剂(sealing compound),为的是防止罐子里的气体通过卷边里的缝隙逃逸,并且防止外部的污染物进入易拉罐。

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蓝色部分是密封剂

那么,密封剂里有什么呢?

密封剂一般包含乳胶、橡胶或者树脂的混合物。这些物质会被溶解在油乎乎的溶剂里。

所以呢,我们平时喝的易拉罐的那层圆形卷边里面,包着一种油乎乎的液体。完全没有想到吧!

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