不论高矮凳，中间都有个圆圆的洞，是什么作用？

你一定注意过一个设计问题，很多塑料小板凳中间都有一个孔洞。

其实不只是小板凳，几乎所有的塑料椅，包括公交车上的，都有洞，有的还不止一个洞。

这当然不是为了方便你放屁用的，而是有其他设计理由。

其中一个理由便是方便生产铸造。塑料椅的工业生产主要是通过注射成型过程完成的。这是一个涉及将熔融材料注入模具的制造过程。

塑料颗粒首先被放入注射成型机的料斗中，然后通过加热桶加热至熔融状态。加热桶内部有一个旋转的螺杆，帮助混合并推动塑料向前移动。

塑料颗粒 图源：youtube

当熔融塑料被推至桶的前端时，它被注射进闭合的模具内。模具是按照最终产品的形状精密制造的，塑料进入模具后会填充模具的空腔。

生产椅子的模具 图源：youtube

注入模具的塑料在模具内冷却并开始固化，成型为所需的形状。这一步骤是通过模具中的冷却线路来实现的，通常会循环冷却水或油以控制温度。

成型的塑料椅 图源：youtube

塑料完全冷却并固化后，模具会打开，成型的塑料部件通过顶针等机械部件被推出模具，之后便可以取下。

图源：youtube

而脱模取出椅子的时候就会涉及到一个问题，如果这个椅子的模具设计出的是不带孔的，这时想取下来就会特别难。

因为孔洞可以减少模具表面与塑料之间的接触面积，从而减少两者之间的吸附力。这使得塑料部件在模具开启时更容易从模具表面脱离。

塑料凳模具，上面可以看到一个孔 图源：tzchmould

而且，在注射成型过程中，模具内部的空气需要被排出以防止空气被困导致缺陷。孔洞可以作为排气口使用，帮助模具内部的空气顺利排出，减少空气困留造成的问题，如空洞或不完整填充。

还有一点，孔洞能够改善塑料部件的冷却过程，因为它们允许冷却液体或气体更均匀地通过塑料部件的厚度，特别是在较厚的部分。这有助于减少由于冷却不均匀导致的内部应力和翘曲，从而使部件更容易脱模。

塑料椅和对应的模具 图源：模具制造

重点是生产这样的椅子模具也相对比较便宜，比较省料，那大多数生产塑料椅的厂家都会用这样的模具了。所以，一般这种有洞的塑料椅都比较便宜。

接下来就要运输这些椅子了，椅子肯定是叠着放的，省空间。如果椅子上没有孔洞，你就会体会到搬运塑料椅的痛苦了。

图源：taobao

当多个塑料椅子叠放在一起时，椅背之间的紧密贴合可能会导致空气被挤出，形成低气压区。如果没有适当的通风口或孔洞，这种低气压状态可能会产生一个轻微的真空效应，使得椅子之间相互粘连，难以分开。

通过在椅子的设计中加入孔洞，可以允许空气流通，即使在椅子叠放得非常紧密的情况下，也可以保持气压的平衡。这样，当需要拆分叠放的椅子时，因为没有形成强烈的真空吸附效应，椅子之间可以更容易地被分开。

最后，有的椅子孔比较大，方便伸手下去，这样更好用手拿取。

图源：网络

至于为什么不方形或其他多角形孔，这是因为圆形孔洞能够更均匀地分布在材料周围的应力。方形或其他带有角的孔洞往往在角部集中应力，这可能导致材料在这些点更容易发生裂纹或断裂。

圆形孔洞由于没有尖锐的角，因此不会形成应力集中点，从而增加了椅子的结构强度和耐用性。

参考文献

[1]https://www.youtube.com/watch?v=B0XTa_WyNXU

[2]https://www.tzchmould.com/products/sldmj

策划制作

来源丨把科学带回家（ID：steamforkids）

作者丨苏澄宇

责编丨何通

审校丨徐来 林林

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