Nếu bạn từng tò mò tại sao đáy chai nước ngọt lại có hình cánh hoa cute cute như vậy, thì đây chính là câu trả lời! Đằng sau đó là cả một công nghệ sản xuất siêu thông minh, vừa tiết kiệm tiền mà vẫn đảm bảo an toàn tối đa luôn nha!
Thực ra mọi chiếc chai nhựa, dù là nước suối hay nước ngọt gì đi nữa, đều bắt đầu từ nhựa PET (Polyethylene Terephthalate) - loại nhựa số 1 mà mọi người hay thấy. Ban đầu chúng chỉ là những hạt nhựa trong suốt thôi. Tại nhà máy, các hạt này được nung chảy và đúc thành phôi chai hình ống nghiệm, với phần miệng đã hoàn thiện sẵn rồi.
Sau đó thì phần thân phôi được gia nhiệt lại và cho vào khuôn thổi. Khi thổi, thân chai mỏng sẽ phồng lên nhanh như quả bóng luôn! Nhưng mà vấn đề là nếu không làm lạnh kịp thời, vỏ chai nóng mềm sẽ xẹp xuống ngay lập tức. Nên các khuôn đúc được trang bị hệ thống ống nước lạnh để làm cứng chai ngay khi chạm vào vách khuôn. Xịn chưa!
Tuy nhiên, một vấn đề vật lý khác lại xuất hiện rồi đó. Khi phôi chai phồng ra, phần eo ở giữa sẽ chạm vào vách khuôn và đông cứng nhanh nhất, chiếm mất một lượng lớn vật liệu. Hậu quả là phần đáy chai - nơi cần chịu lực nhất - lại bị kéo dãn, mỏng đi và rất yếu, khiến chai khó đứng vững. Giải pháp cho vấn đề này chính là công nghệ khuôn thổi kéo dãn (Injection Stretch Blow Molding - ISBM) - nghe tên đã thấy pro rồi!
Trong quá trình thổi, một thanh sắt ở trên sẽ ngăn chai bị lệch, đồng thời một thanh kéo ở dưới cùng kết hợp với thiết bị gia nhiệt sẽ đẩy lớp vật liệu thừa xuống, giúp nhựa phân bố đều khắp phần đáy. Nhờ tác động kép từ lực kéo dọc và áp suất thổi ngang, chai nhựa đạt được độ cứng cáp hoàn hảo. Dấu vết để lại của quá trình này chính là một chỗ lõm nhỏ ở giữa đáy, hay còn gọi là "rốn" - vết cổng phun khi rút thanh kéo ra đó!
Nhưng mà với nước có ga thì câu chuyện còn hóc búa hơn nữa! Lượng khí carbon dioxide nén bên trong sẽ tạo ra một áp suất cực lớn, có thể dễ dàng đẩy bung phần đáy lõm ra ngoài. Nếu chọn cách thêm nhựa để tăng độ dày cho đáy chai, nhà sản xuất sẽ phải đối mặt với bài toán chi phí khổng lồ luôn á!
Vì vậy, các kỹ sư đã nghĩ ra một giải pháp tối ưu: tạo ra các nếp gấp hình tia chữ W xung quanh đáy. Cấu trúc vòm này đóng vai trò như một hệ thống chống đỡ thông minh, giúp chuyển hóa toàn bộ áp suất thẳng đứng từ bên trong thành sức căng phân bổ đều lên thành bên của chai. Genius vãi!
Không dừng lại ở đó, để ngăn ngừa nguy cơ nứt vỡ do ứng suất tập trung tại các góc nhọn, phần rìa của đáy chai được thiết kế bo tròn mềm mại nữa. Kết quả của quá trình tính toán cơ học tinh vi này chính là đế hình cánh hoa (Petaloid Base) đặc trưng mà chúng ta thường thấy ở các chai nước ngọt có ga ngày nay.
Lần tới khi cầm trên tay một chai nước ngọt, hãy nhìn xuống đáy chai, bạn sẽ thấy đằng sau những cánh hoa bằng nhựa ấy là cả một thành tựu của ngành công nghiệp hiện đại đó! Đỉnh chưa nào!
Tham khảo: Zhihu
Đức Khương
Nguồn: kenh14.vn
Thực ra mọi chiếc chai nhựa, dù là nước suối hay nước ngọt gì đi nữa, đều bắt đầu từ nhựa PET (Polyethylene Terephthalate) - loại nhựa số 1 mà mọi người hay thấy. Ban đầu chúng chỉ là những hạt nhựa trong suốt thôi. Tại nhà máy, các hạt này được nung chảy và đúc thành phôi chai hình ống nghiệm, với phần miệng đã hoàn thiện sẵn rồi.
Sau đó thì phần thân phôi được gia nhiệt lại và cho vào khuôn thổi. Khi thổi, thân chai mỏng sẽ phồng lên nhanh như quả bóng luôn! Nhưng mà vấn đề là nếu không làm lạnh kịp thời, vỏ chai nóng mềm sẽ xẹp xuống ngay lập tức. Nên các khuôn đúc được trang bị hệ thống ống nước lạnh để làm cứng chai ngay khi chạm vào vách khuôn. Xịn chưa!
Tuy nhiên, một vấn đề vật lý khác lại xuất hiện rồi đó. Khi phôi chai phồng ra, phần eo ở giữa sẽ chạm vào vách khuôn và đông cứng nhanh nhất, chiếm mất một lượng lớn vật liệu. Hậu quả là phần đáy chai - nơi cần chịu lực nhất - lại bị kéo dãn, mỏng đi và rất yếu, khiến chai khó đứng vững. Giải pháp cho vấn đề này chính là công nghệ khuôn thổi kéo dãn (Injection Stretch Blow Molding - ISBM) - nghe tên đã thấy pro rồi!
Trong quá trình thổi, một thanh sắt ở trên sẽ ngăn chai bị lệch, đồng thời một thanh kéo ở dưới cùng kết hợp với thiết bị gia nhiệt sẽ đẩy lớp vật liệu thừa xuống, giúp nhựa phân bố đều khắp phần đáy. Nhờ tác động kép từ lực kéo dọc và áp suất thổi ngang, chai nhựa đạt được độ cứng cáp hoàn hảo. Dấu vết để lại của quá trình này chính là một chỗ lõm nhỏ ở giữa đáy, hay còn gọi là "rốn" - vết cổng phun khi rút thanh kéo ra đó!
Nhưng mà với nước có ga thì câu chuyện còn hóc búa hơn nữa! Lượng khí carbon dioxide nén bên trong sẽ tạo ra một áp suất cực lớn, có thể dễ dàng đẩy bung phần đáy lõm ra ngoài. Nếu chọn cách thêm nhựa để tăng độ dày cho đáy chai, nhà sản xuất sẽ phải đối mặt với bài toán chi phí khổng lồ luôn á!
Vì vậy, các kỹ sư đã nghĩ ra một giải pháp tối ưu: tạo ra các nếp gấp hình tia chữ W xung quanh đáy. Cấu trúc vòm này đóng vai trò như một hệ thống chống đỡ thông minh, giúp chuyển hóa toàn bộ áp suất thẳng đứng từ bên trong thành sức căng phân bổ đều lên thành bên của chai. Genius vãi!
Không dừng lại ở đó, để ngăn ngừa nguy cơ nứt vỡ do ứng suất tập trung tại các góc nhọn, phần rìa của đáy chai được thiết kế bo tròn mềm mại nữa. Kết quả của quá trình tính toán cơ học tinh vi này chính là đế hình cánh hoa (Petaloid Base) đặc trưng mà chúng ta thường thấy ở các chai nước ngọt có ga ngày nay.
Lần tới khi cầm trên tay một chai nước ngọt, hãy nhìn xuống đáy chai, bạn sẽ thấy đằng sau những cánh hoa bằng nhựa ấy là cả một thành tựu của ngành công nghiệp hiện đại đó! Đỉnh chưa nào!
Tham khảo: Zhihu
Đức Khương
Nguồn: kenh14.vn