Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Производственный процесс

Набор игрушечной модели

<час />

Фон

Масштабные модели или модельные наборы производятся миллионами и доставляют часы удовольствия любителям. Они продаются в специализированных магазинах товаров для хобби и рукоделия, а также в магазинах игрушек, универмагах и аптеках - даже в супермаркетах. «Масштаб» указывает на то, что модель представляет собой уменьшенную версию реального объекта, например автомобиля, сделанную в определенной части реального объекта. Масштаб обычно составляет от 1:24 до 1:100; Модель в масштабе 1:24 составляет 1/24 размера реального объекта. Обычные масштабы - 1/24, 1/48, 1/72 и 1/100. При создании масштабных моделей используются многие из тех же инженерных навыков, что и для реальных представленных машин.

Модельные комплекты изготавливаются примерно по пяти уровням квалификации. В моделях с защелкиванием все детали снабжены крошечными язычками, которые вставляются в отверстия особой формы. Пластиковые детали выполнены в тех же цветах, что и оригинал; и для их создания практически не требуются инструменты, клеи, краска или другое оборудование. Пластиковые детали просто соединяются вместе в последовательности, указанной в инструкции; Эти модели являются отличным знакомством с видами деталей в модельном наборе и готовят начинающего строителя к следующему шагу. Следующие три уровня - начальный, средний и продвинутый. Уровень описан на коробке, содержащей набор, и, как следует из названий, наборы становятся все более сложными, поскольку требуется больше шагов по сборке и детализации моделей. Самые продвинутые комплекты называются индивидуальными комплектами и предоставляют строителю моделей различные стили двигателей, бамперов, колпаков и других деталей автомобиля (например), а также варианты создания действительно уникальной модели, удовлетворяющей воображение строителя. .

История

Изготовление моделей старо как цивилизация. Масштабные модели зданий, лодок и мебели были похоронены в гробницах древних египтян, чтобы представить имущество, которое умершие унесли в загробный мир. Многие древние модели сохранились в гробницах, в то время как оригинальные предметы - нет; они дали историкам представление о том, какой была жизнь в древних цивилизациях. Во время наполеоновских войн (1799-1815) французские военнопленные вырезали из обрезков дерева красивые модели военных кораблей; эти модели настолько детализированы, что стали документами военных действий и кораблей, потерянных в море. Они также высоко ценятся сегодня среди коллекционеров антиквариата.

Во время промышленной революции восемнадцатого и девятнадцатого веков изобретатели новых инструментов, машин, произведений искусства и других предметов начали с создания моделей своих идей. Было обнаружено, что промышленные технологии обладают собственной красотой, и большие машины, такие как локомотивы, вызывали восхищение и копировали их в миниатюре. В начале двадцатого века модели кораблей и самолетов продавались наборами. Кусочки из бальзового дерева были вырезаны на станке, чтобы легко стыковаться друг с другом, и их можно было красить и монтировать, как оригиналы, хотя они были хрупкими. В 1920-х годах некоторые фирмы производили масштабные модели своих изделий из металла и дерева в качестве рекламных моделей. Citroen, французский производитель автомобилей, произвел восхитительные модели, которые теперь ценятся как предметы коллекционирования.

Вторая мировая война превратила моделирование в полноценную индустрию и хобби по двум причинам. Во-первых, пластмассы были изобретены и усовершенствованы в годы до и во время войны. Благодаря своей универсальности они идеально подходят для серийного производства комплектов моделей. Во-вторых, машины войны стимулировали интерес публики к моделированию. Тонкие истребители и тяжелые бомбардировщики заинтриговали многих любителей, которые видели настоящие самолеты, летящие над головой на пути к войне. Подвиги военно-морских кораблей, как малых, так и больших, в Тихом океане также возбуждали воображение. Когда солдаты и моряки вернулись домой, у них появилось больше времени и денег на отдых, в том числе на создание моделей машин, которые они так хорошо знали. Компания Monogram Models представила свои первые комплекты боевых кораблей в 1945 году.

Вернувшиеся ветераны войны также могли позволить себе автомобили, сошедшие с конвейеров Детройта; они также строили модели автомобилей, которыми владели - и тех, о которых мечтали. В 1951 году Revell представила свою первую полностью пластиковую модель раннего автомобиля:классический Maxwell 1910 года, в котором водителем была уменьшенная версия радиокомика Джека Бенни. К середине 1950-х годов появились более детализированные комплекты и модели, которые можно было настроить. К 1960-м годам масштабное моделирование стало полноценным хобби с тысячами моделей, охватывающих сотни предметов. К 2000 году индустрия масштабных моделей произвела больше автомобилей, чем все автомобильные гиганты Детройта вместе взятые.

В 1960-х годах индустрия масштабных моделей расширилась до античной истории и научной фантастики. Модели динозавров, которые когда-то бродили по Земле, монстров, таких как Годзилла, супергероев, таких как Супермен, телевизионных персонажей, таких как Одинокий рейнджер, и знаменитостей, таких как Элвис Пресли, производились в массовом масштабе. Производители масштабных моделей также предоставляли выходы для общественного интереса к космической гонке в 1960-х годах, а модели новейших космических кораблей часто стояли на полках магазинов для хобби еще до того, как реальный корабль отправился в полет. За этим последовала и фэнтези с моделями звездолетов и межгалактических кораблей, которые показывали по телевидению и в фильмах. Поскольку методы точного литья деталей с естественным цветом продолжали совершенствоваться, масштабные модели стали важными инструментами обучения. Подробные анатомические фигуры, которые можно разделить и собрать, являются членами многих классных комнат, как только один пример.

Сырье

Пластик является основным сырьем для изготовления большинства масштабных моделей, производимых сегодня. Пластик, используемый для формования деталей, закупается производителем в больших количествах. Эти гранулы покупаются в обычных цветах, но во время плавления в пластик можно добавлять дополнительные пигменты. Печатные изделия, включая наклейки, инструкцию и коробку, также являются важными частями модельного комплекта. На передней части коробки обычно размещается полноцветная фотография или детальное изображение завершенной модели художником, либо фотография оригинального объекта (например, автомобиля). Эскизы, макеты, фотографии и иллюстрации готовят художники в дизайн-студии модельера; они печатаются на специализированных принтерах.

Краски и клей для сборки и детализации модели в комплекты не входят. Они производятся и продаются отдельно, поскольку имеют более короткий срок хранения, могут протекать внутри коробки и могут повредить детали модели при движении. Основные производители моделей производят или продают краски, клея и сборочные инструменты собственных марок.

Другим сырьем для изготовления моделей является бальзовое дерево. До развития пластмасс это был основной материал для изготовления моделей, и его продавали в длину и ширину, как небольшие доски. Иногда на бальзовом дереве были начертаны очертания, по которым строитель мог следовать при вырезании кусков; в других случаях соответствующий ассортимент древесины был упакован вместе с набором шаблонов и инструкций, напечатанных на бумаге, чтобы изготовитель модели мог следовать. Чаще всего создатель моделей использовал воображение и навыки для масштабирования, резки, сборки и детализации деревянных моделей. Древесина бальзы по-прежнему продается для изготовления моделей, но ее объем значительно уступает производству пластиковых моделей.

Дизайн

От создания до производства создание набора новой масштабной модели может занять целый год и стоить производителю инвестиций в размере до 250 000 долларов. Например, для масштабной модели классического автомобиля процесс проектирования начинается с чистого исследования:создания сотен фотографий рабочего образца автомобиля. Автомобиль фотографируется внутри и снаружи; Снимки делаются до мельчайших деталей и под разными углами, а измерения фотографируются вместе с объектом, который дизайнер может использовать в студии для точного воспроизведения автомобиля.

При проектировании нового автомобиля производители автомобилей предоставляют производителям моделей компьютеризированную информацию о спецификациях деталей - иногда даже до того, как будет собран первый настоящий автомобиль - в строго конфиденциальном процессе. Разработчик модели использует программное обеспечение для автоматизированного черчения и конструирования (CADD) для сортировки этой информации и создания размеров и конфигурации, которые будут использоваться для создания масштабного проекта. Дизайнер передает эту информацию в набор чертежей, которые будут использоваться для изготовления пресс-форм для модели. Этот процесс может занять несколько сотен часов инженерного времени.

Из фотографий, компьютерных данных и бумажных рисунков дизайн переходит к этапу создания выкройки. Опытные художники по рисункам дизайнера вырезают выкройку из бальзы или другой мягкой древесины. Модель выкройки сделана в два-три раза больше, чем масштаб модельного набора, что позволяет добавлять дополнительные детали к выкройке. Это также доказывает точность конструкции и обеспечивает основу для всех форм, которые будут изготовлены из деталей автомобиля. Когда они вырезают детали, мастера складывают их вместе. Точность изготовления выкройки не превышает нескольких десятитысячных дюйма (долей миллиметра).

Когда деревянная модель модели готова, каждая часть покрывается эпоксидной смолой - пластическим материалом, который затвердевает по мере отверждения. Деревянную деталь удаляют из смолы, и смола удерживает форму детали в пресс-форме с полостью. Из пресс-формы с полостью изготавливают стержневую форму из смолы; они плотно прилегают друг к другу, но между ними остается небольшое пространство. В этом пространстве будет формироваться пластиковая часть модели. На подготовку деревянной выкройки и форм из смолы уходит более 1000 часов.

Между тем, другие инженеры-конструкторы используют чертежи для создания «инструмента» - металлической отливки из нескольких частей, которые будут отлиты в единую форму пластика, называемую деревом. Дерево обычно имеет примерно прямоугольную форму по внешнему краю, поэтому оно поместится в коробке. Используются коробки нескольких стандартных размеров. Из центрального «ствола» дерева выступает несколько пластиковых «веток» или рычагов. Конец каждой ветви сужается до узла, где он соединяется с частью модели. Деталь модели можно отломать для сборки. Разработчики инструментов также используют САПР для построения схемы расположения инструментов. Они должны разработать ориентацию каждой части модели на дереве с точными углами, чтобы, когда пластик вводится в инструмент, он заполняет все полости. Деревья также предназначены для быстрого выхода из плесени.

Формы из смолы используются для изготовления отдельных инструментов для каждой из частей модели, используя пантограф, чтобы скопировать точную форму каждой части и нарисовать ее в меньшем масштабе реальной модели. Пантограф состоит из двух игольчатых частей:одна проходит по поверхности формы из смолы, а вторая, режущее лезвие, вырезает из стали ту же форму в правильном масштабе. Когда мастер закончил масштабированный инструмент, он полирует его до блеска и вручную добавляет дополнительные детали. Некоторые из этих деталей слишком мелкие, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

Другой набор дизайнеров работает над бумажными частями набора. Для разработки инструкций дизайнеры разбирают модель выкройки (а иногда и образцы первой партии пластмассовой модели) и собирают ее. Они описывают шаги по мере их продвижения, записывая и рисуя их как инструкции. Другие художники смотрят фотографии настоящего автомобиля и дизайнерские наклейки на модель. Это могут быть копии реальных наклеек на автомобиле или другие элементы дизайна, например, гоночные полосы. Иногда необходимы дополнительные исследования, чтобы зафиксировать эти детали. Также созданы иллюстрации на крышке коробки. Они служат изготовителю модели в качестве справочника по цветам, поэтому они должны соответствовать как оригинальному автомобилю, так и наклейкам, сделанным для модели. Иллюстрации на крышке могут быть фотографиями реальной машины или впечатлениями художников. Крышка коробки для модели триплана Fokker, например, может изображать знаменитый самолет Красного Барона в собачьей драке. В другом месте на крышке художники описывают комплект, его уровень сложности, входящие в комплект детали и данные производителя.

Производственный процесс

  1. После завершения многих этапов проектирования отдельные стальные инструменты для отдельных частей модели доставляются на завод, где они помещаются в большую раму, называемую штампом, которая может весить более 1/2 тонны (1,4 метрических тонн). Когда две половинки соединены вместе, матрица снаружи выглядит как большая стальная коробка. Поднят Пример комплекта игрушечной модели. подъемником в полость термопластавтомата.
  2. В отдельной части машины для литья под давлением мелкие гранулы пластика, похожие на конфетти, загружаются в бункер для хранения над машиной. Когда начинается формование, гранулы подают в камеру для нагрева, где они плавятся при температуре 500 ° F (260 ° C). Жидкий пластик закачивается в полость литьевой машины, где находится инструмент. Жидкий пластик под давлением вводится в инструмент под давлением 58 кг на квадратный дюйм (1000 фунтов на квадратный дюйм). Благодаря тщательной компоновке внутри инструмента сочетание высокого давления и высокой температуры заставляет жидкий пластик проникать в каждую щель инструмента. Через несколько секунд дерево образуется, пластик остывает, и инструмент слегка открывается, позволяя пластиковому дереву упасть на конвейерную ленту. Машина для литья под давлением снова закрывает инструмент, и впрыскивается больше пластика для следующего дерева деталей. Деревья формованы под давлением со скоростью около двух деревьев в минуту.

    Любые зазоры по краям каждого дерева также будут заполнены пластиком. Они появляются на деревьях в виде излишков тонкой бумаги и называются вспышками. Когда создатель модели начинает создавать модель, вспышку необходимо обрезать.

  3. На другой машине прозрачные пластмассовые детали, такие как автомобильные лобовые стекла, отлиты в форму. Резиновые шины производятся на третьей машине, а другие детали особого цвета могут производиться на другой машине на заводе. Хромированные детали, такие как решетка радиатора, сначала подвергаются литью под давлением, а затем помещаются на конвейер, где они перемещаются в машину для окунания, которая снимает отдельные деревья с конвейера и окунает их в металлическое покрытие. Соус быстро высыхает, машина повторно укладывает хромированные деревья на конвейер, и они движутся к месту сборки упаковки.
  4. На участке сборки упаковок рабочие сборочного конвейера сидят вдоль одной стороны конвейерной ленты, которая подает им днища коробок. Они выбирают по одному дереву деталей модели из ряда корзин позади них, кладут деревья в полиэтиленовые пакеты, добавляют листы декалей и сложенные инструкции, закрывают пакет и кладут его на дно коробки. Днища перемещаются по конвейеру к машине, которая закрывает их крышками и запечатывает концы коробок или закрывает коробки термоусадочной пленкой. Коробки разупаковываются в картонные коробки и отправляются в отдел отгрузки.

Контроль качества

Изготовление масштабных моделей требует значительных затрат на дизайн, при этом большая часть процесса происходит в дизайн-студии, а не на фабрике. Дизайнеры очень хорошо осведомлены о своих предметах, будь то военные корабли или герои мультфильмов, и очень внимательно относятся к деталям в своих проектах. Дизайнеры могут отклонить работу в любой момент. Экспертная комиссия утверждает первоначальную концепцию дизайна, конструкторские чертежи, изготовление шаблонов и инструментов, а также образцы из первого производственного цикла пластиковой модели. На заводе персонал по контролю качества наблюдает за процессами литья под давлением и окунания. Персонал по контролю качества наблюдает за сборочной линией, и когда комплекты собраны, ящики для образцов снимаются с конвейера и проверяются, чтобы подтвердить наличие всех деталей.

Побочные продукты / отходы

Производители игрушечных моделей могут перерабатывать большую часть отходов, связанных с производством пластиковых моделей. Пластиковые отходы можно плавить и повторно смешивать в будущих партиях. Сталь от инструментального производства собирается и отправляется на переработку металла. Бумажные изделия производятся из переработанной бумаги.

Проблемы безопасности

Безопасность заводских рабочих особенно важна для изготовителей моделей и инструментов, а также персонала, контролирующего процесс литья под давлением. Изготовители моделей и инструментов надевают перчатки и защитные очки, когда они вырезают узоры, делают формы из смолы и травят стальные инструменты с помощью пантографа. Участок изготовления форм из смолы оборудован вытяжными колпаками. Операторы термопластавтоматов надевают плотные перчатки, чтобы защитить их от тепла, выделяемого машинами. Сами машины полностью автоматизированы и требуют только наблюдения.

Будущее

Состояние индустрии игрушечных модельных комплектов имеет ряд положительных показателей. В 1990-х гиганты моделирования Revell и Monogram объединились и, по состоянию на 2000 год, производили 10 миллионов комплектов в год. Клубы по изготовлению моделей, такие как Международная ассоциация разработчиков моделей пластмасс, имеют отделения во многих городах, в крупных компаниях и в Интернете. На ярмарках и других выставках часто проводятся конкурсы конструирования моделей, а также выставки моделей и диорам; к ним относятся не только модели, изготовленные с нуля (высший уровень, на котором любитель вручную изготавливает все детали и детали для завершения модели), но и комплекты, изготовленные из сборок и заканчивая индивидуализированными моделями.

Очарование набора игрушечной модели состоит из нескольких элементов. Это строительное хобби, которое требует ручной работы и навыков, чтобы превратить коллекцию маленьких предметов в законченное произведение искусства. Требуемые вложения могут начаться только с карманных денег на несколько инструментов, отделки и комплект. Наборы игрушечных моделей являются прекрасным учебным пособием. В их дизайн были внесены исследования, и студенты могут узнать из личного исследования фактический объект, например, когда был произведен автомобиль, какие авиакомпании летают с конкретными проектами самолетов и как художник комиксов создал своего персонажа. Благодаря связующим физическим частям, входящим в комплект модели, создатель модели может использовать терпение, мысли, ручную работу и воображение, чтобы преобразовать историю, науку и популярную культуру в трехмерные модели объектов, которые были или могут появиться в будущем.


Производственный процесс

  1. Модели SPICE
  2. Набор для тестирования глюкометра
  3. Руководство по подключению к стартовому набору Raspberry Pi 3
  4. Стартовый набор голограммы Nova
  5. Windows 10 IoT Core для Raspberry Pi 3, модель B +
  6. НОВАЯ МОДЕЛЬ B + МАЛИНЫ PI 3 ФУНКЦИИ И ПОКУПКА
  7. Игрушечный грузовик на базе Raspberry Pi
  8. Intellisaurus - робот-динозавр
  9. Моделирование Solidworks и Matlab / Simulink
  10. Приложения для обрабатывающих центров. Модели и приложения?