Kit de modelo de juguete

Antecedentes

Los modelos a escala o kits de modelos se producen por millones y brindan horas de placer a los aficionados. Se venden en tiendas especializadas en manualidades y pasatiempos, así como en tiendas de juguetes, departamentos y farmacias; incluso los supermercados pueden venderlos. "Escala" indica que el modelo es una versión miniaturizada de un objeto real, como un automóvil, hecho a una fracción específica del objeto real. Las escalas suelen oscilar entre 1:24 y 1:100; un modelo a escala 1:24 es 1/24 del tamaño del objeto real. Las escalas comunes son 1/24, 1/48, 1/72 y 1/100. Muchas de las mismas habilidades de ingeniería se emplean en la producción de modelos a escala que en las máquinas reales representadas.

Los kits de modelos se fabrican en aproximadamente cinco niveles de habilidad. Los modelos a presión proporcionan a todas las piezas pequeñas pestañas que encajan en orificios con formas especiales. Las piezas de plástico están realizadas en los mismos colores que el original; y prácticamente no se necesitan herramientas, adhesivos, pintura u otro equipo para construirlos. Las piezas de plástico simplemente encajan en una secuencia que se describe en una hoja de instrucciones; Estos modelos son una excelente introducción a los tipos de piezas en un kit de modelos y preparan a un constructor novato para el siguiente paso. Los siguientes tres niveles son principiante, intermedio y avanzado. El nivel se describe en la caja que contiene el kit y, como sugieren los nombres, los kits se vuelven cada vez más complicados con más pasos para ensamblar y detallar los modelos. Los kits más avanzados se denominan kits personalizados y proporcionan al constructor de modelos una variedad de estilos de motores, parachoques, tapacubos y otros detalles de un automóvil (por ejemplo), así como opciones para hacer un modelo verdaderamente único que se adapte a la imaginación del constructor. .

Historial

La fabricación de modelos es tan antigua como la civilización. Se enterraron maquetas de edificios, barcos y muebles en las tumbas de los antiguos egipcios para representar las posesiones que los muertos llevaron al otro mundo. Muchos modelos antiguos sobrevivieron en las tumbas, mientras que los objetos originales no lo hicieron; estos han dado a los historiadores una comprensión de cómo era la vida en las civilizaciones antiguas. Durante las guerras napoleónicas (1799-1815), los prisioneros de guerra franceses tallaron hermosos modelos de barcos de guerra a partir de trozos de madera; estos modelos son tan detallados que se han convertido en documentos de guerra y barcos perdidos en el mar. También son muy apreciados hoy en día entre los coleccionistas de antigüedades.

Durante la Revolución Industrial de los siglos XVIII y XIX, los inventores de nuevas herramientas, máquinas, obras de arte y otros objetos comenzaron a construir modelos de sus ideas. Se descubrió que la tecnología industrial tenía su propia belleza, y las grandes máquinas, como las locomotoras, fueron admiradas y copiadas en miniatura. A principios del siglo XX, los modelos de barcos y aviones se vendían en kits. Las piezas de madera de balsa se cortaron a máquina para que encajaran fácilmente y se pudieran pintar y aparejar como los originales, aunque eran frágiles. En la década de 1920, algunas empresas produjeron modelos a escala de sus productos en metal y madera como modelos promocionales. Citroen, el fabricante de automóviles francés, produjo modelos encantadores que ahora son valiosos objetos de colección.

La Segunda Guerra Mundial convirtió el modelaje en una industria y un pasatiempo a gran escala por dos razones. Primero, los plásticos se inventaron y perfeccionaron durante los años previos y durante la guerra. Su versatilidad los hizo ideales para maquetas de producción masiva. En segundo lugar, las máquinas de la guerra estimularon el interés del público por el modelaje. Los cazas delgados y los bombarderos pesados ​​intrigaron a muchos aficionados que vieron el avión real sobrevolar en el camino a la guerra. Las hazañas de los barcos de la Armada, tanto pequeños como grandes, en el Pacífico también encendieron la imaginación. Cuando los soldados y marineros regresaron a casa, tenían más tiempo y dinero para la recreación, incluida la construcción de modelos de las máquinas que conocían tan bien. Monogram Models presentó sus primeros kits de buques de guerra en 1945.

Los veteranos de guerra que regresaron también pudieron pagar los automóviles que salían de las líneas de montaje de Detroit; también construyeron modelos de los coches que poseían y de los que soñaban. En 1951, Revell presentó su primer modelo completamente de plástico de uno de los primeros automóviles:un Maxwell clásico de 1910, en el que el conductor era una versión reducida del comediante de radio Jack Benny. A mediados de la década de 1950, aparecieron kits y modelos más detallados que podían personalizarse. En la década de 1960, el modelado a escala era un pasatiempo en toda regla con miles de modelos que cubrían cientos de temas. Para el año 2000, la industria de modelos a escala había producido más automóviles que todos los gigantes automotrices de Detroit juntos.

En la década de 1960, la industria del modelo a escala se expandió hacia la historia antigua y la ciencia ficción. Los modelos de dinosaurios que alguna vez vagaron por la tierra, monstruos como Godzilla, superhéroes como Superman, personajes de televisión como el Llanero Solitario y celebridades como Elvis Presley fueron producidos en masa en forma de escala. Los fabricantes de modelos a escala también proporcionaron salidas para el interés del público en la Carrera Espacial durante la década de 1960, y los modelos de las naves espaciales más nuevas a menudo estaban en los estantes de las tiendas de pasatiempos antes de que la nave real despegara. La fantasía también siguió aquí, con modelos de naves espaciales y naves intergalácticas que han volado en televisión y en películas. A medida que las técnicas de fundición de precisión de piezas de color verdadero continuaron mejorando, los modelos a escala se convirtieron en importantes herramientas de enseñanza. Figuras anatómicas detalladas que se pueden separar y volver a ensamblar son miembros de muchas aulas, como solo un ejemplo.

Materias primas

El plástico es la materia prima fundamental para la mayoría de modelos a escala que se fabrican en la actualidad. El plástico utilizado para moldear las piezas lo compra el fabricante a granel. Estos gránulos se compran en colores comunes, pero se pueden agregar pigmentos adicionales al plástico mientras se derrite. Los elementos impresos, incluidas las calcomanías, la hoja de instrucciones y la caja también son partes importantes del kit de modelo. El frente de la caja generalmente tiene una foto a todo color o una descripción detallada de un artista del modelo completo, o una foto del objeto original (como un automóvil). Los diseños, diseños, fotografías y obras de arte son preparados por artistas en el estudio de diseño del modelador; son impresos por imprentas especializadas.

Las pinturas y el pegamento para ensamblar y detallar el modelo no forman parte de los kits. Estos se fabrican y venden por separado porque tienen una vida útil más corta, pueden filtrarse dentro de la caja y dañar las piezas del modelo a medida que se mueven. Los principales fabricantes de modelos producen o comercializan sus propias marcas de pintura, pegamento y herramientas de montaje.

Otras materias primas para los modelos incluyen la madera de balsa. Antes del desarrollo de los plásticos, este era el material principal para la construcción de modelos y se vendía en largos y anchos como tablas pequeñas. A veces, la madera de balsa tenía estampados contornos que el constructor podía seguir al cortar las piezas; otras veces se empaquetaba un surtido apropiado de madera junto con un conjunto de patrones e instrucciones impresas en papel para que las siguiera el constructor del modelo. Más a menudo, el constructor de modelos utilizó la imaginación y la habilidad para escalar, cortar, ensamblar y detallar modelos de madera. La madera de balsa todavía se vende para la construcción de modelos, pero la industria del modelo de plástico la supera con creces en volumen.

Diseño

Desde el inicio hasta la producción, crear un nuevo kit de modelo a escala puede llevar un año completo y costarle al fabricante una inversión de hasta 250.000 dólares. Para el modelo a escala de un automóvil clásico, por ejemplo, el proceso de diseño comienza con una investigación pura:tomar cientos de fotografías de un ejemplo funcional del automóvil. El coche está fotografiado por dentro y por fuera; Se toman fotografías de cada detalle y desde muchos ángulos, y las medidas se fotografían junto con el objeto para que el diseñador las utilice en el estudio para reproducir el coche con exactitud.

Para un nuevo diseño de automóvil, los fabricantes de automóviles brindan a los fabricantes de modelos información computarizada sobre las especificaciones de las piezas, a veces incluso antes de que se haya ensamblado el primer automóvil real, en un proceso altamente confidencial. El diseñador del modelo utiliza un software de dibujo y diseño asistido por computadora (CADD) para clasificar esta información y crear las medidas y la configuración que se utilizarán para hacer un diseño a escala. El diseñador transfiere esta información a un conjunto de dibujos que se utilizarán para hacer los moldes del modelo. Este proceso puede consumir varios cientos de horas de tiempo de ingeniería.

Desde fotografías, datos informáticos y dibujos en papel, el diseño pasa a la fase de creación de patrones. Artistas expertos siguen los dibujos del diseñador y tallan un modelo de patrón de balsa u otra madera blanda. El modelo de patrón está hecho de dos a tres veces más grande que la escala del kit de modelo, lo que permite agregar detalles adicionales al patrón. Esto también demuestra la precisión del diseño y proporciona una base para todos los moldes que se fabricarán con las piezas del automóvil. A medida que esculpen las piezas, los creadores de patrones las encajan. La precisión en la creación de patrones está dentro de varias diezmilésimas de pulgada (fracciones de milímetro).

Cuando el modelo de patrón de madera está completo, cada parte se recubre con una resina epoxi, un material plástico que se endurece a medida que se cura. La pieza de madera se quita de la resina y la resina ha atrapado la forma de la pieza en un molde de cavidad. Se fabrica un núcleo de resina a partir del molde de cavidad; los dos encajan estrechamente, pero hay un pequeño espacio entre ellos. La pieza del modelo de plástico se formará en este espacio. La preparación del patrón de madera y los moldes de resina lleva más de 1000 horas.

Mientras tanto, otros ingenieros de diseño utilizan los dibujos de diseño para diseñar la "herramienta", la fundición de metal de una serie de piezas que se moldearán en una sola forma de plástico llamada árbol. El árbol suele ser aproximadamente rectangular a lo largo de su borde exterior, por lo que cabe en una caja. Se utilizan varios tamaños de caja estándar. Del "tronco" central del árbol sobresalen varias "ramas" o brazos de plástico. El final de cada rama se estrecha hasta un nodo donde se une a una parte del modelo. La pieza del modelo se puede romper para ensamblar. Los diseñadores de herramientas también utilizan CAD para trazar el diseño de la herramienta. Deben diseñar la orientación de cada pieza del modelo en el árbol en ángulos precisos para que, cuando se inyecte el plástico en la herramienta, llene todas las cavidades. Los árboles también están diseñados para desprenderse rápidamente del moho.

Los moldes de resina se utilizan para hacer las herramientas individuales para cada una de las piezas del modelo, usando un pantógrafo para copiar la forma exacta de cada pieza y dibujarla a la escala más pequeña del modelo real. El pantógrafo tiene dos partes en forma de aguja:una se pasa por la superficie del molde de resina mientras que la segunda, una cuchilla de corte, talla el acero con la misma forma en la escala correcta. Cuando el fabricante de herramientas ha completado la herramienta escalada, la pule a un alto brillo y agrega más detalles a mano. Algunos de estos detalles son demasiado finos para ser vistos a simple vista.

Otro grupo de diseñadores trabaja en las partes de papel del kit. Para desarrollar las instrucciones, los diseñadores toman el modelo del patrón (y a veces muestras de la primera producción del modelo de plástico) y lo vuelven a ensamblar. Describen los pasos a medida que avanzan, escribiéndolos y dibujándolos como instrucciones. Otros artistas miran las fotografías del automóvil real y diseñan calcas para el modelo. Estas pueden ser copias de calcomanías reales en el automóvil o pueden ser otras características de diseño como rayas de carreras. A veces, se necesita más investigación para capturar estos detalles. También se crean las ilustraciones de la tapa de la caja. Estos sirven al constructor del modelo como una guía de referencia de colores, por lo que deben ser fieles tanto al automóvil original como a las calcomanías hechas para el modelo. Las ilustraciones de la tapa pueden ser fotografías del automóvil real o impresiones de artistas. La tapa de la caja para un modelo de un triplano Fokker, por ejemplo, puede mostrar el famoso avión del Barón Rojo en una pelea de perros. En otra parte de la tapa, los artistas describen el kit, su nivel de dificultad, las piezas incluidas y los detalles del fabricante.

El proceso de fabricación

1. Con los muchos pasos de diseño ahora completados, las herramientas de acero individuales para las partes separadas del modelo se llevan a la fábrica donde se colocan en un marco más grande llamado troquel, que puede pesar más de 1/2 tonelada (1.4 toneladas métricas). Con las dos mitades unidas, el dado parece una gran caja de acero desde el exterior. Se levanta Un ejemplo de maqueta de juguete. con un polipasto en la cavidad de la máquina de moldeo por inyección.

2. En una parte separada de la máquina de moldeo por inyección, los gránulos finos de plástico en forma de confeti se vierten en una tolva de almacenamiento encima de la máquina. Cuando el moldeo está a punto de comenzar, los gránulos se introducen en una cámara de calentamiento donde se funden a una temperatura de 500 ° F (260 ° C). El plástico líquido se bombea a la cavidad de la máquina de moldeo por inyección donde está contenida la herramienta. El plástico líquido presurizado se inyecta en la herramienta a una presión de 1,000 libras por pulgada cuadrada (58 kg por cm cuadrado). Con la ayuda del diseño cuidadoso dentro de la herramienta, la combinación de alta presión y alto calor obliga al plástico líquido a entrar en cada hendidura de la herramienta. En varios segundos, el árbol se forma, el plástico se enfría y la herramienta se abre ligeramente permitiendo que el árbol de plástico caiga sobre una cinta transportadora. La máquina de inyección vuelve a cerrar la herramienta y se inyecta más plástico para el siguiente árbol de piezas. Los árboles se moldean por inyección a una velocidad de aproximadamente dos árboles por minuto.

   Cualquier espacio alrededor de los bordes de cada árbol también se rellenará con plástico. Estos aparecen en los árboles como un exceso delgados como el papel y se denominan flash. Cuando el constructor de modelos comienza a hacer un modelo, se debe recortar el flash.

3. En otra máquina, se moldean las piezas de plástico transparente, como los parabrisas de los automóviles. Los neumáticos de caucho son producidos por una tercera máquina, y otras piezas de colores especiales pueden ser producidas por otra máquina más en la planta. Las piezas cromadas, como la rejilla del radiador, primero se moldean por inyección y luego se colocan en el transportador donde se mueven a una máquina de inmersión que recoge árboles individuales del transportador y los sumerge en una capa metálica. La inmersión se seca rápidamente, la máquina vuelve a colocar los árboles de color cromado en el transportador y se mueven hacia el área de ensamblaje de paquetes.
4. En el área de ensamblaje de paquetes, los trabajadores de la línea de ensamblaje se sientan a lo largo de un lado de una cinta transportadora que les alimenta los fondos de las cajas. Seleccionan uno de cada uno de los árboles de partes del modelo de una serie de contenedores detrás de ellos, colocan los árboles en bolsas de plástico, agregan hojas de calcomanías e instrucciones dobladas, cierran la bolsa y la colocan en el fondo de la caja. Los fondos viajan a lo largo del transportador hasta una máquina que los tapa con tapas y sella los extremos de las cajas o las cubre con una envoltura retráctil. Las cajas se envasan en cajas de cartón y se llevan al departamento de envíos.

Control de calidad

Hacer modelos a escala es un diseño intensivo, y gran parte del proceso tiene lugar en el estudio de diseño en lugar de en la fábrica. Los diseñadores están muy bien informados sobre sus temas, ya sean buques de guerra o héroes de dibujos animados, y están muy atentos a los detalles de sus diseños. Los diseñadores pueden rechazar el trabajo en cualquier punto del proceso. Una junta de revisión aprueba el concepto de diseño inicial, los dibujos de diseño, la creación de patrones y herramientas, y las muestras de la primera producción del modelo de plástico. En la fábrica, el personal de control de calidad observa los procesos de moldeo por inyección y de inmersión. El personal de control de calidad observa la línea de montaje y, cuando se han ensamblado los kits, se extraen cajas de muestras de la línea y se comprueban para confirmar que todas las piezas están presentes.

Subproductos / Residuos

Los fabricantes de modelos de juguetes pueden reciclar gran parte de los residuos asociados con la fabricación de modelos de plástico. Los desechos plásticos se pueden derretir y mezclar en lotes futuros. El acero de la fabricación de herramientas se recoge y se envía a un reciclador de metales. Los productos de papel están hechos de papel reciclado.

Problemas de seguridad

La seguridad de los trabajadores de las fábricas es particularmente importante para los fabricantes de patrones y herramientas y para el personal que controla el proceso de moldeo por inyección. Los fabricantes de patrones y herramientas usan guantes y gafas de seguridad mientras tallan patrones, hacen moldes de resina y graban herramientas de acero con el pantógrafo. La zona donde se fabrican los moldes de resina está equipada con campanas de ventilación. Los operadores de las máquinas de moldeo por inyección usan guantes gruesos para protegerse del calor generado por las máquinas. Las máquinas en sí están completamente automatizadas y solo requieren observación.

El futuro

La salud de la industria de las maquetas de juguetes tiene una serie de indicadores positivos. En la década de 1990, los gigantes del modelaje Revell y Monogram se fusionaron y, a partir de 2000, fabricaron 10 millones de kits al año. Los clubes de modelismo como la Asociación Internacional de Modeladores de Plásticos tienen sucursales en muchas ciudades, en grandes empresas y en Internet. Las ferias y otras exhibiciones a menudo tienen concursos de construcción de modelos, así como exhibiciones de modelos y dioramas; Estos incluyen no sólo modelos "hechos a partir de cero" (el nivel más alto en el que el aficionado hace todas las piezas y detalles a mano para completar un modelo), sino también kits fabricados desde modelos a presión hasta modelos personalizados.

La fascinación de la maqueta de juguete tiene varios elementos. Es un pasatiempo de la construcción que requiere trabajo manual y habilidad para dar forma a una colección de pequeñas piezas en una obra de arte completa. La inversión requerida puede comenzar con solo dinero de bolsillo para algunas herramientas, acabados y un kit. Los kits de modelos de juguetes son excelentes herramientas de enseñanza. La investigación se ha centrado en su diseño y los estudiantes pueden aprender de la investigación personal sobre el objeto real, como cuándo se fabricó el automóvil, qué aerolíneas vuelan diseños de aviones particulares y cómo un dibujante de historietas creó su personaje. Con las partes físicas vinculadas que se proporcionan en el kit de modelos, el constructor de modelos puede usar la paciencia, el pensamiento, el trabajo manual y la imaginación para transformar la historia, la ciencia y la cultura popular en modelos tridimensionales de objetos que fueron o que pueden ser en el futuro.