易拉罐是我们日常生活中非常常见的一种包装容器，广泛用于各种饮料和食品的包装。许多人在使用易拉罐时，可能会注意到罐口边缘有一圈明显的凸起，但很少有人知道这个设计背后的科学原理和作用。要是问你易拉罐的边缘的那圈鼓起的圈圈里包着什么，你也许会脱口而出地说：“这还用问，肯定是空心的。”但其实不然！

在1810年，为了提升食物的保存效果，英国的彼特·杜兰德（Peter Durand）发明了世界上首个金属罐头盒。然而，直到一个多世纪后，人类才发明了真正意义上便于开启的易拉罐。1959年，美国人通过创新，利用罐盖材料制成铆钉，再套上拉环并铆紧，配合精确的刻痕，成功制造了完整的易拉盖。这一创新显著推动了金属容器技术的进步。到了20世纪70年代和80年代，易拉罐的生产逐渐扩散到日本、韩国等地区。

🔺彼特·杜兰德（PeterDurand）发明了世界上首个金属罐头盒

在中国，80年代初，青岛啤酒厂为了适应产品出口的包装需求，首次从日本引进了印刷精良的全铝二片易拉罐，这标志着易拉罐在中国的广泛应用开始。易拉罐根据原材料主要分为两大类：一类是用马口铁制作的，如露露杏仁露和加多宝的包装；另一类则是用铝制作的，例如罐装可口可乐和啤酒。

金属罐的结构可以进一步细分为两片罐和三片罐。三片罐由罐身、罐底和罐盖三个部分组成，罐身存在接缝，并且罐身与罐盖、罐底通过卷边连接。而两 片罐则由罐盖和带底的无缝罐身两个部分组成，罐身与罐盖通过卷封形成一体。

简单来说，当使用铝作为材料时，通常制造成两 片罐；而使用马口铁时，则多采用三片罐的形式。两者的主要区别在于罐身的制造工艺：两 片罐没有焊缝，构成一个无接缝的整体，这有助于防止泄漏。

实际上，易拉罐的罐体是通过铝片冲压成型的。这种铝片的厚度大约为0.3毫米。在冲压过程中，铝片被放置在一种称为拉伸模的工具上。随后，一个圆柱形的凸模从上方向下压入铝片，使其变成一个矮圆柱状，形似烟灰缸。这个过程被称作冲压。

🔺铝片被凸模和拉伸模冲压成烟灰缸状

但仅经过一次冲压，铝片形成的圆柱还比较宽厚，尚未达到最终易拉罐的形状，因此需要进行多次冲压。每次冲压都会使铝片变得更薄，半径更小，同时高度增加。经过几次这样的冲压后，原始的圆形铝片便逐渐形成了易拉罐的轮廓。

🔺原始的圆形铝片便逐渐形成了易拉罐的轮廓

此时，制造易拉罐只剩下两个步骤：一是形成易拉罐底部的凹陷，二是进行密封。形成底部的凹陷只需要使用一个圆顶形状的工具，类似于冲压过程，将易拉罐压在半圆顶上，形成凹陷形状。这种凹陷设计类似于拱桥，能够承受更大的压力。所有上面这些过程合起来只需要七分之一秒的时间。

🔺凹陷设计类似于拱桥

在易拉罐顶部修剪整齐后，就可以进行外包装喷涂。同时，铝罐内部也需要喷涂涂层，以防止酸性饮料与铝发生反应，避免摄入过多的铝影响神经系统健康。接下来，易拉罐的颈部需要被拉细，以防止薄壁铝罐出现皱褶。最后，最关键的步骤是密封易拉罐，这也是易拉罐罐口边缘会有一圈凸起的原因。

为了让汽水不会漏出来，我们要把易拉罐的顶部密封起来。这时候，就轮到我们今天的主角——那圈鼓起的圈圈发挥作用了。这种密封易拉罐的技术也叫双重卷封，那么什么是双重卷封呢？

正如下图所示，其中红色代表的是易拉罐盖子的铝片，蓝色代表易拉罐罐身的铝片。罐盖与罐体的卷边会在机械压力的作用下紧密贴合，这个过程会形成第一层卷边。然后，通过再次施加压力，形成第二层卷边，这层卷边位于第一层卷边的内部。这样，罐盖与罐体之间就形成了两层密封，它们的形态就跟春卷一样。

🔺第一层卷边的形成

🔺 第二层卷边的形成

但是，双重卷封本身不能完全隔绝易拉罐的内外，在这层双重卷封里面的缝隙里填充了液态的密封剂。它就像是一种特殊的胶水，可以把两片铝片紧紧地粘在一起，防止汽水漏出来。而且，它还能防止外面的脏东西进入易拉罐里。密封剂的成分一般是乳胶、橡胶或树脂的混合物，并溶解在油性溶剂中。所以说，谁能想到，易拉罐罐口边缘的一圈凸起里面竟然包裹着一种油乎乎的液体！

来源：力学科普