方琴 葛永普

摘要：本發(fā)明對(duì)普通固體膠棒外殼就行重新設(shè)計(jì)和改造，在固體膠外殼中央開槽，設(shè)計(jì)安裝滑塊，讓滑塊可以自由滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)單手輕松的使用固體膠，并且膠棒內(nèi)部安裝彈簧，使用完成時(shí)可以自動(dòng)彈回。本裝置具有單手操作、使用方便等特點(diǎn)，另外取材容易、易于制作。

關(guān)鍵詞：固體膠棒；滑動(dòng)；單手操作；自動(dòng)

1.研究背景

目前市場(chǎng)上銷售的固體膠棒通過旋轉(zhuǎn)螺旋體推動(dòng)膠體向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)膠體露出外殼的上端面時(shí)，即可涂抹使用。有一次同桌的手臂受傷了，我發(fā)現(xiàn)他在做手工時(shí)，很難單手?jǐn)Q出固體膠。不但在螺旋推出固體膠單手很難操作，而且容易把膠弄到手上?？吹竭@一幕，我想到世界上有很多很多的殘疾人，他們?cè)谑褂霉腆w膠棒肯定遇到了同樣的困難。于是我想在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，研制出可以單手操作的固體膠。

2.研究過程

在科學(xué)課上，我們學(xué)過很多物品都是利用“仿生學(xué)”模仿自然界的生物。既然，現(xiàn)在出售的固體膠沒有單手操作的，我可以模仿生活中可以單手操作的物品進(jìn)行制作。

首先，我分析了單手固體膠的特點(diǎn)和屬性分別是：圓柱形、可以上下移動(dòng)、單手操作。然后，到生活中尋找圓柱形、可以上下移動(dòng)的物品。幾經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)打針用的注射器，與固體膠相似，而且可以單手操作。于是，我嘗試這把固體膠設(shè)計(jì)成注射器的樣式。在制作過程中發(fā)現(xiàn)，如果采用注射器的樣式，膠棒的長(zhǎng)度會(huì)增加，不便于攜帶。最終，我拋棄了這個(gè)方案。既然，上面的方案失敗了，必須重新在生活中尋找答案，繼續(xù)“仿生學(xué)”。生活中我時(shí)刻留意著圓形、可以上下移動(dòng)、單手操作的物品，在一次社團(tuán)活動(dòng)的時(shí)候，用到了美工刀，我欣喜若狂，美工刀就是單手操作、可以上下移動(dòng)。只要把美工刀設(shè)計(jì)樣式應(yīng)用到固體膠中，就可以實(shí)現(xiàn)單手操作。

3.設(shè)計(jì)過程

雖然有了初步的設(shè)計(jì)思路，但是在制作過程中遇到很多困難。采用傳統(tǒng)材料制作太難了，需要有高超的動(dòng)手能力和木工功底。在老師的幫助下我們選擇下3D打印技術(shù)進(jìn)行建模制作。

首先，最簡(jiǎn)單的拉伸、切除命令繪制固體膠的主體部分。如圖1所示：

其次，再設(shè)計(jì)完成主體外殼以后，設(shè)計(jì)最核心的部件——滑塊，雖然，還是使用了拉伸、切除命令，但是再設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行大量的計(jì)算和測(cè)量，例如應(yīng)用到了數(shù)學(xué)所學(xué)到的對(duì)稱圖形、同心圓等數(shù)學(xué)知識(shí)，在這里由衷地感嘆學(xué)好數(shù)學(xué)很關(guān)鍵！設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

最后，設(shè)計(jì)膠棒主體的封蓋，用于擋住滑塊；同時(shí)，設(shè)計(jì)了固體膠的蓋子，為了蓋子便于取下，我們采用磁條來實(shí)現(xiàn)。

4.制作方法

（1）材料：3D打印的外殼、滑塊、封頂、蓋子各一個(gè)，醫(yī)用棉棒2根、圓珠筆彈簧一根、502膠水、美紋紙若干、普通固體膠棒一根。

（2）制作方法：

（1）從普通固體膠棒中取出膠棒，把膠棒弄到合適粗細(xì)，可以順利通過封頂（圖3），做好后備用。

（2）把棉棒的棉球取下，讓后將棉棒插入封頂中，用502膠水固定，然后插入彈簧和滑塊，如圖4所示。

（3）把步驟2制作的裝置插入膠棒主體（圖1），注意棉棒插入膠棒主體底部的孔中，把多余的棉棒剪掉，如圖5所示。

最后，把步驟1做好的膠棒插入滑塊中，使用美紋紙把封頂和膠棒主體固定。如圖6所示。

5 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）可以單手操作、并能自動(dòng)彈回；

（2）蓋子采用磁鐵設(shè)計(jì)，方便取用；

（3）取材容易、制作簡(jiǎn)單；

（4）可以多次使用，方便更換膠棒。

參考文獻(xiàn)：

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[2]龐獻(xiàn)章.有關(guān)膠體若干問題的總結(jié)[J].中學(xué)生數(shù)理化（高二版）.2009年02期；