可樂喝完了的日子裏,看看可樂罐是怎麼做的?_風聞
打酱油的星际菜鸟-观察者网编辑-观察科技、数码和游戏2020-02-19 09:14
本文經授權轉自微信公眾號“有趣的製造”,作者:CastAI
之前在「為啥易拉罐底部是凹陷的?」裏提到,這是一個容錯設計,以免凍裂…結果各路大佬現身説法在評論區紛紛指正,「容錯設計」是其次的好處,底部做成凹陷首先是受力結構的需要,拱形可以增加底部的強度,同拱橋原理,很多玻璃酒瓶也是如此設計。
我就去重新查證了資料,發現確實這才是首要設計原因,再次驗證了什麼叫「卑微作者,在線捱打」…這反正查了老多資料,想着不然寫寫易拉罐是怎麼做的,就有了今天的文章~
兩片罐
易拉罐是在上個世紀五六十年代發明的,現在常見的鋁製易拉罐是由罐身和罐蓋兩部分組成,也被稱為「兩片罐」。罐底和側邊是連在一起的,就一個部分做出來的,而罐蓋與罐身是卷邊在一起,也沒有接縫,也並不需要焊接。
衝個圓杯
易拉罐的原料是一大卷薄鋁片,鋁的延展性好又很輕便,還能防止內部充了碳酸氣體後逃逸,因此被用來當飲料罐的材料再合適不過了。

衝壓成圓杯要分兩步走。首先,在鋁片上一次落料形成小圓片…(迅速搶答,剩下的鋁片是會被回收重新利用的,我知道大家每次都很關注浪費問題…)

就是先出來下圖這樣的扁圓鋁坯子…

再一衝壓,就把圓形坯子做成小圓杯了。

説是小圓杯,杯身現在還淺了一點,大概就還是個煙灰缸造型吧…

這種大力出奇跡,在我們的工業製造裏簡直是「最常見」。之前去鍋具廠參觀的時候,在《説咋都沒國產流水線的小可愛…我跑工廠拍了不粘鍋的製造!》不粘鍋也就是這麼衝壓成型的。
製作鍋具就是從一個鋁製圓片開始的。鋁的可延展性非常好,一次「大力出奇跡」的衝壓拉伸,深口鍋就鍋底朝上成型了!

罐體成型
接着把小圓杯輸送到下一個環節,拉伸成罐子的形狀…

這個活動的圓柱體的就叫「凸模」,把圓杯往「凹模」裏頭一壓就成了,大概所有的專業課裏,就《模具設計》是相對來説比較象形文字的了…當然,我們為了防止零件損壞,有時候還需要上一些潤滑油,注意看上圖熱氣騰騰的樣子,讓金屬形變的過程本身會讓金屬產熱,這潤滑油還能起到散熱的作用。

來個衝壓的內部原理圖,多次操作,每次沖模的尺寸依次遞減,就這樣一次衝進去,達到了多次拉伸變薄的效果,小圓杯也就逐漸變得更長、更薄、更窄了…最後的底部是一個半圓形狀,凸模壓到底,小圓杯就被衝出一個凹陷的屁股了。

當鋁罐初成型後,修邊機還得清理掉毛邊,讓邊邊光滑平整,好方便下一步操作。

清潔沖洗
接着鋁罐朝下,先開始我們的清洗環節。這裏的清洗工序就很多了,既要清潔衝壓時沾染的油污,也要清潔掉鋁片表面的殘留物,保證鋁罐的衞生安全達到標準。
主要步驟包括使用 60℃ 的氫氟酸清洗掉鋁罐表面的氧化膜,讓它鋥亮鋥亮~不常動手的小可愛可能沒有直接感受:鋁的氧化非常快,我們之前用鋁塊做鋁錘,拿銼刀才剛吭哧吭哧蹭得光亮,第二天一看,表面已經是一層黯淡的氧化鋁了…之後還要用 60℃ 中性去離子水去去做漂洗流程。

清洗後給送進烘乾機,把表面水分一烘乾就能去印刷了~

處理罐體
首先在底部塗上一層清漆,防止鋁在空氣中又被快速氧化。接着就可以在鋁罐表面印刷了,用的是下圖這種滾動的塗布,卷一圈就正好嚴絲合縫。印刷完後,還要再塗上一層清漆來保護上好色的表面。

接着鋁罐快速經過烤箱,將墨水固化並且烘乾塗漆。

之後還要在鋁罐內壁噴上一種化合物漆,形成一層保護膜,這樣不會讓鋁被碳酸飲料腐蝕,同時飲料也不會串到金屬味兒… 🤔想嘗金屬味兒的小可愛,推薦大冷天舔鐵門,甜絲絲,冰冰涼,純正金屬朋克味兒,別問我怎麼知道的…

鋁罐縮頸
接着通過縮頸機給鋁罐去做個直徑 5 釐米的脖子出來,這個過程看起來迅速的就一眨眼,實際上要用到 11 個步驟,一次受力只縮一點點,才能「温和」地逐漸縮頸成型,以免弄破這層薄薄的鋁皮。

這就是被縮小了一圈的脖頸…

而為了後面讓鋁罐頂部和拉環蓋能緊密相連,還得把頂部的邊緣弄得凸起到有點平,這才算做好連接準備…可樂罐大概也是心想「還要凹造型,我真有些難」…

這是有凸起的罐頂,是不是很婀娜…

質量檢查
接着就是我們的質檢流程了,通過攝像機與高速氣流的嚴謹配合,把不合格的罐子,biu~biu~biu~一瞄一個準的吹飛,走你~!

注入飲料
罐子廠只負責做沒蓋的易拉罐,剩下來的「灌裝飲料」和「組裝瓶蓋」倆環節,就得送往飲料公司完成後續了。灌裝前需要讓鋁罐坐個過山車去翻轉,來來來,我們先洗個痛快澡…

清洗好,烘乾完畢,就可以通過給料管灌入飲料和氣泡了…碳酸飲料和「啤酒」最讓人爽的,完全就是這一口充足的碳酸氣兒了吧!想起了小可愛們在《KFC 和 M 記的飲料機,真不是直接把可樂倒進去的?》裏的投票表示:新鮮打的氣泡是最充足、最好喝的!

蓋上瓶蓋
飲料灌裝廠的自動化水平非常高,通常只需要一個人,也就只是負責把瓶蓋放上傳送管道而已…

然後機器會很自覺地把瓶蓋一個個放在瓶身上…還操作得很有韻律感的説。

最後放上瓶蓋,跳躍,旋轉,我不停歇…就密封好了。

這看起來似乎只是個擰上旋緊的動作,但你隨手拿一罐可樂,注意看罐和蓋子的連接,會發現邊緣部分似乎有點厚度?這其實是進行了「卷邊操作」,這種防止空氣進出的封裝方式,我們之前在《桃子罐頭》和《橘子罐頭》中都詳細講過~
密封是用專門的封口機進行卷封,使罐身和罐蓋相互捲曲,再壓緊形成緊密重疊的卷邊,這樣形成的卷邊也叫「二重卷邊」。

等等!Cast 還有話説
在我小時候,可樂罐的開啓拉環還是打開就徹底分離的,就黃渤在 2006 年的片子《瘋狂的石頭》裏喝的那種,是真的叫做「易拉罐」,輕輕拉動拉環,就能讓飲料噴湧而出…

現在喝到的基本都是槓桿型的了,沒辦法再各自分離了,既有安全性也有環保方面的考量,老款拉環容易劃手還會被隨手丟掉,這種事基本都幹過吧…想起來以前還「分享圖片」講過現在改良後的受力結構。

不過我小時候很多碳酸飲料還都是裝玻璃瓶的,易拉罐的可樂真的是洋氣又高級的飲料呢…當年的兩塊五和現在的兩塊五,購買力決不可同日而語…
我在找資料時還發現,「可口可樂紅」居然是一種專門配置的紅色,難怪看到其他紅罐的可樂,總覺得哪裏不對勁…之前還以為是品牌忠誠度,沒想到這都是專屬的!
校對:Cast + 江小喪
截圖:陽哥
文中 Gif 截取自YouTube 博主 Insider 的《How Beer Cans Are Made》、Discovery《How it’s Made》S02E10、國家地理:超級工廠系列的《可口可樂》以及甯浩導演電影《瘋狂的石頭》