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喝饮料的时候,你想过它们有多努力吗?

本帖由 漂亮的石头2015-06-13 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    常见饮料的塑料瓶盖结构是怎么做到防水的?


    问题补充说明:

    我记得以前我做防水结构的时候,有人跟我说过,硬接触是做不了防水的。今天喝饮料时突然想起,这个饮料瓶没有防水圈怎么不漏水出来?这算是比较经典的结构了吧?

    [​IMG] 2333Raindragon,如有不周还请见谅,如有错误还请斧正

    这是个很有趣的问题,我觉得可以做个试验来验证一下几个猜想

    1. 靠螺纹密封
    2. 靠盖子顶端接触面密封
    3. 靠瓶盖内圈凸起密封

    首先我找了个瓶子,这个瓶子有点特点——螺纹不连续,这就使得【靠螺纹密封】立马就被排除掉了,因为螺纹不连续,如果靠螺纹,水总有路径能留下来,所以【1.螺纹密封】不成立

    [​IMG]

    [​IMG]

    然后,请注意上面一张图上的瓶盖,我擦干了所有的水渍,同时擦干了所有瓶口的水渍,确保不会有干扰。接着,把瓶子盖上拧死,倒过来一下再放正,打开瓶盖倒过来观察。

    [​IMG]

    可以看到水只浸润了瓶盖里面内圈凸起以内的部分,所以毫无疑问,是这个内圈凸起起到了密封的作用。拧盖子时候能感觉到最后有一个点阻力突然变大,说明这个圈凸起的外径是略大于瓶口内径的,拧到最后的时候两者会互相挤在一起

    而且仔细观察,瓶口上沿接触的瓶盖部分不完全是凭平整的,而是有点突起和弧度的,也是为了能和上沿更好的接触形成密封

    [​IMG]

    就像图里这样,其实画的有点夸张,那个弧度凸起没有那么大,我画图为了能表示出来把它放大了。

    所以水瓶盖能不漏水,主要靠得是内圈的凸起和瓶口的挤压,以及瓶盖上沿和凸起两侧的弧形凸起的贴合。

    [​IMG] driver cn,宇宙第一产品创意师

    但好不容易碰见这么一个貌似可以回答一下的答案,还是斗胆答一下吧:

    你的老师木有说错,硬接触确实没法做防水,但饮料瓶盖子的塑料不是硬的啊!

    当然的确没有橡胶那么软,于是,盖子的设计就走向了另一个方向:加大密封面积!在瓶盖内侧有一个 O 型的凸起,用以挡住瓶口,于是瓶盖的内部拧到一半后其实是这个样子的:

    [​IMG]

    如图,酱子设计之后,瓶子的封口密封面积就相当于扩大了好几倍,液体需要挤出的密封距离被大大延长了,至少在密封界限周围的水压不会太大。

    所以某些瓶子的瓶口和瓶身并不是一体的,这也是为了满足瓶口与瓶盖契合精度的需要。

    最后,瓶盖和瓶嘴并非完全契合,而是要把瓶盖的里面做得小一点,这样旋紧后这部分结构就会被强力挤压,更紧密的与瓶嘴贴合,达到密封目的。不信你可以捏一下所有的饮料瓶,都是瓶盖较软,而瓶嘴较硬。

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