【1-5季全】兒童科普王牌節目《造物小百科How it's Made》 P1 - How Its Made s01e01 Aluminum Foil - Snowboards - Contact Lenses - Bread-.

大家好 我是本節目的主持人馬克・蒂克斯伯里 我 們的目標是揭開日常用品背後所使用的技術與材料的奧秘 放眼四周 從牙籤到電腦再到飛機 如果你以為自己對這些物品已有所了解 或許會大吃一驚 有著無數等待我們去探索的奧秘 關於事物背後的製造過程 一切皆始於一個繭 用蟲絲織成繭 是蝴蝶幼蟲的任務 而它便在其中成熟 它在三至四天內用下唇分泌的兩根唾液絲織成繭 難以置信的是 一個繭可產出最多達一點五公里的絲線 在這個節目中 有鋁箔、滑雪板、隱形眼鏡和麵包 噢 鋁箔的神奇之處 你可用它在烤箱中加熱食物 也能用來在冰箱裡保冷 但他們究竟是如何將這塊大鋁板轉化為如此薄的小鋁箔的呢 鋁箔的製造需要將一大塊鋁反覆壓薄 我們 首先在天然氣爐中熔化 純度達100%的鋁錠 這些稱為「豬塊」的金屬錠 是鋅、鈦與矽合金中不可或缺的材料 此熔鑄爐溫度達攝氏750度 熔 化兩萬七千公斤鋁材需時三至八小時 鋁的熔點為攝氏660度 將一部分鋁倒入此小型模具中以製成樣品 僅需數秒即可固化 此樣本可供測試 以驗證所製備合金的成分 此槽用於將再熔爐中 的鋁液轉移至出料井 熔融鋁液通過位於出鋁口上方的可移動槽道流動 在此階段 雜質會被過濾至特殊的容器中 模具以水冷卻 以加速熔融鋁的凝固 鑄錠脫模後 即可進行銑削加工 每塊金塊極為巨大 長達 44公尺 寬1 厚達45公分 它重達七千五百公斤 必須由懸掛 式起重機吊運並放置於特製支撐板上 這台去除表皮的機器可削除鑄錠三毫米的厚度 雜質被徹底清除 以達致完美光滑的表面 所有用於冷卻去殼刀具的液體痕跡都必須徹底清除 鑄錠逐漸變薄的多道工序正式展開 鋁塊被熱軋機滾輪壓碎 軋輥的溫度介乎攝氏455至540度之間 由技術人員持續監控鑄錠所受壓力 若壓力過高 則會降低壓力 再由技術人員進行調整 熱度高到鑄錠有黏附於軋機滾輪的風險 為防止此情況發生 所有物品均以含95%水及5%油的液體冷卻 從45公分的厚度開始 鑄錠隨著每次通過逐漸變薄 根據需求 此錠坯將經過機器12至16次 此時錠坯的厚度為7公分 它必須縮減至僅半厘米厚此時 鑄錠厚度為五厘米 長度略超過九米 此輸送機在加工過程中運送板材 這塊金屬錠現在已變為厚度僅五毫米的薄板 其厚度已足夠進行捲繞 以便自行捲繞後送出 送往冷軋機 進一步減薄厚度 鋁板如今已極為薄 極有可能因所需的張力而破裂 由於冷軋的關係 為避免破裂 板材需加倍厚度 最後一次軋製後 板材便會達到客戶所需的厚度 使用液態冷卻劑 以防止鋁箔黏附在軋輥上 由於鋁箔紙的邊緣輕微受損且起皺 因此用刀削去一條一公分寬的薄條 最後 將捲材裁切成所需寬度 便製成了長達十二點七公里的鋁箔 如果你曾試過滑雪板 便知道它遠比看起來困難 同樣地 製作一塊滑雪板也是一樣的不容易 表面之下還有更多未被察覺的細節 滑雪板是冬季運動愛好者的樂趣所在 其核心由一層薄木板製成 根據滑雪板的類型不同 會使用各種不同的木材 固定器必須牢固地安裝在板子上 會鑽出孔洞以安裝固定器 使用模板可確保孔位精確無誤 刨光可將木板調整至所需的厚度 厚的木板自然比薄的更堅固 修整程序會進一步精確板子的輪廓 此時 板子仍保持完全平整 尚未出現任何弧度 接著 這些板子會直立存放 等待進入下一步工序 現在他們必須固定將嵌入木頭中的鋁製嵌件 這片薄薄的玻璃纖維板將為嵌件提供更好的支撐 因此嵌件會更加穩固 為方便操作 工作台由夾具穩固固定 環氧樹 脂是一種強力黏合劑 常與複合材料一同使用 在室溫下將其塗佈於玻璃纖維上 接著必須清除所有多余的環氧樹脂 並徹底消除所有氣泡 以確保良好的黏附效果 至於棋盤的上半部分 則採用抗磨 塑膠製成 並以網版印刷工藝處理 在絲網印刷中 油墨是透過這把小刮刀均勻鋪開的 這種操作稱為一次過墨 每種顏色必須逐一塗覆 每塗一層油墨後 必須等待數小時讓其完全乾燥 現在 板材必須進行彎曲 在模具上蓋子 當模具閉合時 板材便會獲得所需的弧度 模具內積聚的熱量使環氧樹脂固化並硬化 模具中的板件取出後 多餘的 環氧樹脂與木料會由帶鋸機切除 為確保切割完美 每切割50片板件便更換一次鋸片 這是一項極其精確且完全手動的工序 他們再次使用網版印刷技術塗上一層 接著再塗另一種顏色 這次是紅色 滑雪板現在必須受到保護 一層保護性清漆如薄簾般流下 滑雪板穿過這道簾幕後 便進入烘乾室 停留六小時 打磨可去除板邊多餘的塗層 在生產初期安裝的嵌件定位處 需在板上鑽出新的孔洞 這台砂光機可去除硬化塗層上的瑕疵 並為第二層塗漆做好準備 隨後再對塑膠底座進行打磨 以達到理想的表面效果 檢查板面是否完全平整 用剃刀片確認各層塗 層之間是否黏合良好 部分面板會嵌入雕刻鋁片 增添奢華感 董事會終於準備就緒 可以展開行動了 這座工廠每天生產超過500 塊雪板 型號多達約30種 當大多數人摘下眼鏡時 周遭事物便變得模糊不清 但戴上這副隱形眼鏡就不一樣 它能讓你看得清楚 卻不會讓任何人察覺你戴了眼鏡 隱形眼鏡已存在超過一 個世紀 起初完全硬質 如今已發展為透氣性佳且柔韌如果凍的材質 這些小型的聚HEMA圓盤用 於製造多種顏色的軟性高分子接 觸鏡片 這裡展示的是病患的度數 對於鏡片的製作至關重要 整個過程從鏡片成型的資料 處理控制開始 電腦提供資料 並操控數位車床 首先 他們會先塑造鏡片的內弧面 這台數位車床以每分鐘六千轉的速度旋轉 配備工業級鑽石 用以 塑造接觸角膜的內表面 它必須毫無磨損與瑕疵 並以 極細的研磨膏拋光 拋光是至 關重要的步驟 因為它能確保 極佳的舒適感與完美的視覺效果 一位技術人員使用極其精確的量具測量鏡片厚度 接著他們開始塑形鏡片的外表面 也就是接觸眼瞼的部分 鏡片會以一種特殊的熱蠟黏合 當鏡片完成後 會使 用超音波裝置將蠟去除 蠟料只需幾秒鐘即可定型成所需形狀 鏡片的舒適度也取決於其厚度 必須盡可能薄 同時保持足夠的堅固性 首先從鏡片的外徑開始成型 僅需幾秒鐘 他們現在正在拋光鏡片的外表面 這項高速拋光 作業需要使用研磨膏、一些油 以及一顆小的聚酯棉球 這台設備可同時拋光多片鏡片 僅需60秒即可完成 全程電腦化操作 品質無可比擬 隨後 技術人員會拋光鏡片的邊緣 聚合物隨後被水合以增加柔韌性 隱形鏡片在平衡pH值的生理鹽水中浸泡24小時 鏡片吸收液體而膨脹 變得更加飽脹 達到理想的比例 此光學地形圖儀透過顏色分佈來驗證鏡 片的光能擴散是否精確 以確保視力完美 現在 我們將進行另一項重要的測試程序 柔軟而脆弱的鏡片始終需以極度謹慎的態度處理 此儀器稱為前焦測光表 是一種用 於驗證鏡頭光學精準度的測量裝置 鏡片已完工並完成清潔 它們被存放於充滿鹽水的容器中 我們在眼科醫生處發現的這小瓶裝物品 其密封 性極佳 外層以矽膠蓋封住 內層再加一層鋁蓋 這些試管在121度攝氏溫度下放 入滅菌器中 高溫處理一個半小時 內容在未打開的情況下可 保持無菌狀態长达七年之久 鏡片的製造過程包含十四個步驟 若排除耗時較長的水合工序 實際的鏡片生產僅需十五分鐘 他們每天可生產近一千片隱形眼鏡 全部皆由這些微小的彩色圓片製成 麵包香氣撲鼻 塗上奶油 與果醬 泡在肉汁裡 或用 來製作大份美味三明治 誰 能抵擋得住呢 我可做不到 約一千三百年前 在圖坦卡蒙國王統治時期 埃及人早已能烘烤四十種發酵麵包 希臘人對這段歷史的貢獻在於烤爐以及七十大類風味麵包 這些麵包美味至極 以致羅馬人連同希臘麵包師一同帶走 前往羅馬及高盧的爐灶 正是這樣 到了中世紀 麵包已成為西歐的主要糧食 全穀麵包由多種原料製成 例 如亞麻籽、蕎麥、大豆及小米 這道防護柵欄可防止 異物不慎掉入配方混 合物中 該配方需使用約六百公斤的麵粉 原料經磨粉機研磨後 存放於這36個巨大的容器中 我們首先將所有材料混合在一起 這些攪拌槽用於發酵酵母 此步驟需時三小時 經發酵的酵母能使麵團顯著膨脹 這台大型攪拌機約需八分鐘揉製麵團 當麵團完全均勻後 便倒入一個大桶中 這團麵團重達一千公斤 接近一噸 麵團被放置於位於麵團分割機上方的滑台上 機器底部有一個小孔 讓麵團得以逸出 兩支機械臂將麵團切成等長的段落 每分鐘可製成192段 麵團隨即落到傳送帶上 這裡 麵團被捲成小球 以便於操作 麵團球會沾上麵粉 以防止運送途中及成型時黏 在一起 這裡 麵團球從 分割機離開 進入成型機 運輸過程中 麵團可靜置 讓酵母發揮作用 麵團隨後被摺疊並捲起 這台機器每秒可處理三份 每小時總計可處理11 500份 麵團被擀至恰到好處的尺寸 並落入烤模中 這裡 我們看到熱狗麵包的製作過程 這些小小的麵團球必須先延長塑形 然後發酵後才能定型 這裡 熱狗麵包正在用機器成型 麵團塊之間不得接觸 因此 由一支小型機械臂將它們分開 現在我們回到混合穀物麵包的生產流程 蹲在模具底部的面團塊 被放入發酵箱中 它們在攝氏42度、相對濕度70%的環 境下蒸發一小時 然後以255度烘烤20分鐘 烘烤完成後 麵包呈現出漂亮的金黃色 真空系統將麵包從模具中吸出 接著放入輸送帶上冷卻 導引系統負責將麵包運 送到麵包店的各個區域 冷卻後 麵包會送入切片機 每分鐘可切65條 它們被寬兩公尺、長四十公分的鋼鋸片切割 這些鋸片每兩週更換一次 每分鐘自動包裝六十五片切片麵包 現在已準備好出貨 從乾粉準備完成以來 已過了約五小時半 以及烘烤麵包的包裝 人們說一張圖勝過千言萬語 我希望今天我們所呈現給您的 足以自我說明 我們的目標是讓您了解各種製造工藝的面貌 包括 製造我們日常生活中所見的各類 物品我是馬克·蒂克斯 伯里下次見 歡迎收看《如何製造》