螺旋阶梯式多肉种植容器结构设计

　　这款环形阶梯结构的种植容器，最初的设计出发点是解决桌面小型多肉种植时，单盆种植空间利用率低、多盆摆放杂乱无章的问题，在做结构方案的时候，首先要考虑的是多肉植物的根系生长特性，多数景天科多肉的须根深度不会超过8厘米，所以容器的整体种植深度控制在7厘米左右，既能够满足根系向下舒展的需求，又不会因为盆土过深导致底部积水闷根。整体采用环形中空的主体结构，外侧环绕设置连续的阶梯式种植位，每个阶梯种植位的平面都做了2度的向内倾斜角度，这个角度是经过反复调整的，角度过小的话浇水时水分容易顺着外壁流到桌面，角度过大又会导致种植土向内侧滑移，露出植物根系影响美观。

　　环形主体的内径预留了12厘米的中心空腔，这个空间不是冗余设计，日常使用时可以在中心位置放置小型储水碟，或者栽种一株体型稍大的主景多肉，形成围绕式的植物造景效果，也可以将整个容器套在桌面小型立柱、水管遮挡件的外侧，遮盖家居环境里外露的管线瑕疵，拓展使用场景。在壁厚设计上，容器的主体壁厚统一设置为3毫米，这个厚度对于PLA或者树脂类3D打印成型工艺来说，既能保证打印过程中不会出现壁面翘曲变形，日常使用时也有足够的抗磕碰强度，哪怕不小心从1米左右的桌面滑落，也不会出现大面积碎裂的情况。阶梯种植位的每个台阶边缘都做了1毫米高度的挡边，不要小看这个挡边的作用，填充种植土的时候，挡边可以避免土壤从台阶边缘洒落，浇水时也能减缓水流的冲刷速度，减少土壤流失。容器的底部没有做全封闭设计，而是在每个阶梯种植位的最低处预留了直径2毫米的沥水孔，沥水孔的位置特意避开了容器的环形外壁，渗出的多余水分会顺着环形内侧的导流槽流到中心空腔位置，不会污染放置容器的台面，日常打理的时候只需要定期清理中心空腔的积水即可，不用频繁挪动整个花盆。

　　从安装边界来看，这款容器的最大外直径为18厘米，整体高度13厘米，放置在常规深度30厘米的桌面置物架、阳台花架上都不会出现超宽超高的问题，环形的结构没有突出的尖锐棱角，哪怕是放在儿童能够接触到的桌面位置，也不会出现磕碰划伤的安全隐患。在结构建模的时候，特意将所有的转角位置都做了R1.5的圆角过渡，一方面是避免应力集中导致的结构开裂，另一方面圆角过渡的表面在后期做表面处理的时候，不管是喷涂磨砂质感的涂料，还是直接做抛光处理，都不会出现积漆或者打磨不到位的死角。

　　考虑到不同用户的种植需求，阶梯的宽度设置为3厘米，这个宽度刚好可以容纳单株群生多肉的土球大小，不需要额外修剪根系就能直接栽种，相邻两个阶梯的高度差为2厘米，不会出现上层植物遮挡下层植物光照的情况，保证每一个种植位的多肉都能接受到均匀的光照，避免出现徒长的问题。容器的底部接触面做了三个均匀分布的凸起支脚，支脚高度为2毫米，让容器底部和放置平面之间留出微小的通风间隙，避免容器底部长期和桌面贴合，导致桌面被闷出印子，也能加强底部的空气流通，帮助盆土快速干湿循环，减少多肉烂根的概率。整个结构没有设置额外的拼接卡扣，是一体化的完整结构，不管是采用3D打印一体成型，还是采用注塑工艺开模生产，都不需要额外做拼接组装，生产环节的工序更少，成型后的结构强度也更高，不会出现拼接缝漏土、漏水的问题。在做结构验证的时候，我们特意测试了装满湿润种植土后的整体形变情况，3毫米的壁厚搭配环形的受力结构，装满土后侧壁的形变量不到0.1毫米，完全不会因为土壤的挤压出现外壁鼓胀变形的情况，长期使用也不会出现结构疲劳开裂的问题。