ピンポンボールは宇宙まで行けるのに、飛行機に乗せることができないのはなぜですか?

数日前、
軌道上の中国宇宙飛行士が実際に宇宙ステーションで卓球をプレイ！

画像出典：CCTVニュースWeibo

飛行機にも乗れないピンポン玉がどうして宇宙に行けるのでしょうか？

もともとピンポンボールの原料として使われていたセルロイドは、可燃性、爆発性のある航空禁制品であることが判明した。発火点は180℃で、発火から猛烈な燃焼に至るまでわずか数秒です。しかし今では、新しい素材で作られたピンポンボールは環境に優しく安全なので、安全に宇宙に送ることができます。さて、今日はいろいろなボールがどのように作られているのか見てみましょう。

ピンポンボール

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起源: 19世紀後半、イギリス

直径: 40mm (現在の標準)

重量: 2.53-2.70g

色: ホワイト/オレンジ

原材料：

古いもの - ニトロセルロースプラスチック（一般にセルロイドとして知られ、可燃性）

新製品 - アセテート（環境に優しく、不燃性）

製造工程:

1. 原材料の加工

セルロイドは、一般に「プラスチック」として知られている柔らかくて弾力性のある素材で、引張強度が高く、水、油、酸に耐性がありますが、非常に燃えやすい素材です。

まず、原材料を厚さ 0.8 mm の薄いシートに押し出し、円形に切断して滑らかに磨く必要があります。

2. 段階的な成形

円形のシートは設備を通して徐々に半球形に押し出され、厚さは元の0.8mmから0.5mmまで減少します。このようにして、2枚の円形シートで形成された半球を接合して、完全なピンポンボールを作ることができます。

3. 結合: 次に、一致する 2 つの半球を合わせ、接合部に溶剤を入れ、それらを融合して結合し、最後に球体を形成します。

4. 自然乾燥と研磨 自然乾燥は長いプロセスで、約 60 日かかります。乾燥後、研磨剤を研磨機に入れて球体が滑らかになるまで磨きます。

5. 適格検査 検査内容には、球体に損傷があるかどうか、球体の中心がずれているかどうか、球体の硬度、重量、真円度などが含まれます。

6. シール製造

検査に合格した卓球ボールは星の基準に従って分類され、ラベルが印刷されます。一般的に、プロの競技会では3つ星のボールが指定球として使用され、2つ星と1つ星のボールは主に練習用として使用されます。

卓球スターの分類基準：

出典：著者作成

バドミントン

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形状: ボールベースに固定された16枚の羽根

サイズ：

高さ: 64-70mm

ボールホルダー直径: 25-28mm

羽根の先端直径: 58-68mm

重量: 4.74-5.50g

原材料：

羽毛：ガチョウまたはアヒルの羽毛。ベース: コルク (高級ボール) またはプラスチック (低級ボール)。

製造工程:
1. ウールを作るには、まず羽毛を予備的に選別し、洗浄、脱脂し、その後ウール片にする必要があります。その後、品質に応じて等級分けされ、機械操作によってウールのマッチングの次のステップが実行されます。

2. 見出し

天然コルクまたは合成素材をボールヘッドのサイズにカットし、植毛の準備として首に均等に穴を開けます。

3. 選んだ羽を一つずつボールヘッドの孔に組み立てて植え込み、位置を調整して接着剤で接着し、各羽の根元を引っ掛けて羽を固定します。

4. テスト、印刷、ラベルに合格すると、バドミントンが新しく生産されます。その後、耐久性がテストされます。

サッカーボール

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形状: 球形、通常は 32 個のピース​​ (五角形 12 個、六角形 20 個) で構成

原材料: 人工皮革

サイズ：

5号ボール - 11人制の標準ボール、直径20.8〜21.4cm 4号ボール - 5人制または7人制のボール、直径19.0〜20.4cm

製造工程:
1. ボールバッグを作る：人工皮革を必要な五角形と六角形に打ち抜いてカットし、革片を手で縫い合わせてボールバッグを作ります。

2. バッグを裏返し、エアバッグを埋め込む：バッグの滑らかな面を外側に向け、内側に気密性の高いエアバッグを埋め込むと、フットボールの基本形状が形成されます。

3. 革の裁断と印刷 サッカーボールの外側に巻かれた革を裁断して加工し、印刷技術を使用して表面に印刷する必要があります。

4. 接着剤による接着

最後に、形成された球体の表面に接着剤を吹き付けて、球体とプリントされた革をしっかりと接着し、膨らませて検査を待ちます。

今日では、これらのボールは私たちにとって何も新しいものではありません。しかし、一見普通のボールでも、完成するまでには生産ラインで何十もの工程を経る必要があります。
大規模な競技会で使用されるボールの場合、製造工程はさらに厳しく、選手のボールの感触をコントロールできるように、誤差を非常に狭い範囲内で制御しなければならないことがよくあります。

コンテンツ参照とGIFソース

[1] Facebook「Artengoによる卓球ボールの製造」https://www.facebook.com/watch/?v=2717594728509484[2] Youtube「バドミントンボールの製造方法」https://www.youtube.com/watch?v=XS7HLzQZFgk&t=185s[3] Facebook「パキスタンでのフットボールの製造方法》https://www.facebook.com/watch/?v=432776891060366
著者: 王中華、欧陽偉、厦門大学エネルギー学院修士課程学生 編集者: 白毅 謝辞: 劉海斌、上海大学材料科学工学学院教授が本論文の科学的指導を提供しました — 終わり —
オンライン画像の著作権は原作者に帰属します。この記事は上海科学技術博物館の所蔵です。