为什么乒乓球上得了太空,却带不上飞机?

前几天,
在轨飞行的中国宇航员们,居然在空间站打起了乒乓球!

图源:央视新闻微博

连飞机都带不上的乒乓球,为什么能上得了太空?

原来,最初制作乒乓球的原料赛璐珞是一种易燃易爆的航空违禁品。它的燃点是180℃,从点着到猛烈燃烧仅需几秒。但如今,新型材料制作的乒乓球,环保且安全,就可以放心地上太空啦!说到这,今天我们就来扒一扒,各类球都是怎样做出来的?

乒乓球Ping-pong Ball

图源:pixabay

起源:19世纪末,英国

直径:40mm(现行标准)

重量:2.53-2.70g

颜色:白色/橙色

原材料:

旧—硝化纤维塑料(俗称赛璐珞,易燃)

新—醋酸纤维(环保且不易燃)

制造过程:

1、原料加工

赛璐珞是一种性软且富有弹性的材料,通俗点说就是“塑料”,具有很大的抗张强度,耐水、耐油、耐酸,但特别易燃。

首先需要将原料挤压成厚度为0.8mm的薄片,切割成圆形并打磨光滑。

2、渐变成型

圆形薄片通过设备渐变挤压成半球型,厚度由原来的0.8mm减至0.5mm,这样用两个圆片形成的半球就可以拼接成一个完整的乒乓球了。


3、粘合
接着将两个大小配套的半球组合在一起,在接缝处放入溶剂,边融合边粘结,最后形成球体。

4、风干打磨
风干是一个漫长的过程,需要大约六十天的时间。风干后,在抛光机中加入磨砂粉,打磨球体直至变得光滑。

5、合格检验
检验内容包括:球体有无破损,球体中心有无偏离,球体的硬度、重量与圆度。

6、印章出品

检验合格的乒乓球会根据星级标准进行分类,并印上标签。一般三星级将会作为专业比赛的指定用球,而二星级、一星级多为练习用球。

乒乓球星级划分标准:

图源:作者整理

羽毛球Badminton

图源:pixabay

形状:16根羽毛固定在球托上

大小:

身高:64-70mm

球托直径:25-28mm

羽毛顶端直径:58-68mm

重量:4.74-5.50g

原材料:

羽毛—鹅毛、鸭毛为主球托—软木质(高档球)、塑料质(低档球)

制造过程:
1、制毛首先需要对羽毛进行初选、洗涤、脱脂,将其制成毛片,再根据质量进行分级归整,由机械操作进行下一步的配毛工艺。

2、制头

将天然软木或者合成材料切割成球头大小的模样,在颈部均匀打孔,以备植毛所用。

3、组合
将选配的羽毛依次植入球头的孔隙中,调整位置并用滴胶进行粘合,然后在每根羽毛的根部进行勾线处理,起到固定羽毛的作用。

4、测试
测试合格后印花贴标,羽毛球就可以新鲜出炉了!随后还会对其进行耐打性能的测试。

足球Soccer Ball

图源:pixabay

形状:球体,一般由32片(12块五边形、20块六边形)组成

原材料:人造皮革

大小:

5号球—11人制标准用球,直径20.8-21.4cm4号球—5人制或7人制用球,直径19.0-20.4cm

制造过程:
1、制作球袋
将人造皮革冲压裁剪成所需的五边形和六边形,采用手工缝制的方法将皮革碎片缝制成为一个球袋。

2、翻袋嵌囊
将球袋光滑的一面翻向外侧,并在里面嵌入一个气密性良好的气囊,这样一只足球的基本形状就形成了。

3、裁皮印刷
足球外部包裹的皮革还需要进行裁剪、加工,并通过印刷技术对表面进行印花设计。

4、涂胶粘合

最后,在成型的球体表面喷涂胶水,将球体和印花皮革紧紧粘合在一起,然后充气等待检测。

如今,对我们来说,这些球已经是最平常不过的东西了。但看似一颗颗普普通通的球,都是需要在生产线上经由几十种工序的配合才能完成制作。
对于那些大型比赛用球,其制造工艺更是精益求精,往往要把误差控制在非常小的范围内,才能满足运动健将们对球感的掌控。

内容参考&动图来源

[1] Facebook《Table Tennis Ball Manufacturing By Artengo》https://www.facebook.com/watch/?v=2717594728509484[2] Youtube《How Badminton Birdies Are Made》https://www.youtube.com/watch?v=XS7HLzQZFgk&t=185s[3] Facebook《How Footballs Are Made In Pakistan》https://www.facebook.com/watch/?v=432776891060366
作者:王中华、欧阳威,厦门大学能源学院硕士研究生编辑:一人白鸣谢:上海大学材料学院刘海彬老师为本文提供科学指导
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图文简介

为什么乒乓球上得了太空,却带不上飞机?