Frisbee

Antecedentes

Se han vendido casi 300 millones de frisbees desde su introducción hace 40 años, tanto para deportes organizados como para juegos recreativos. Según Mattel, el 90% de los estadounidenses han jugado con este juguete volador en un momento u otro, lo que se traduce en que 15 millones de personas disfrutan de este deporte cada año. Ahora, las versiones anteriores de este juguete se han convertido en artículos de colección por valor de cientos de dólares o más.

Los orígenes del frisbee en realidad se remontan a una panadería llamada Frisbie Pie Company de New Haven, Connecticut, establecida por William Russell Frisbie después de la Guerra Civil. La panadería permaneció en funcionamiento hasta 1958, y durante este período, el lanzamiento de las latas de pastel de la compañía, primero por parte de los conductores de la empresa y luego por los estudiantes universitarios de la Ivy League (algunos dicen que eran tapas de latas de galletas), llevó a que frisbie se convirtiera en un término muy conocido. que describe la reproducción de discos voladores en el noreste.

Varios años después de la Segunda Guerra Mundial, Walter Frederick Morrison, el hijo del inventor de los faros de luz sellada para automóviles, y su socio Warren Franscioni, investigaron cómo perfeccionar el molde para pastel en un producto comercial. Primero, soldaron un anillo de acero dentro de la llanta para mejorar la estabilidad de la placa, pero sin éxito. Luego, cambiaron al plástico y nació el frisbee como lo conocemos hoy.

El diseño inicial, que incorporaba seis spoilers o paletas curvos en la parte superior, se mejoró enormemente en 1951 y, por lo tanto, se convirtió en Pluto Platter, el primer disco volador producido en serie. Este diseño, que incorpora una pendiente en el tercio exterior del disco, sigue siendo parte del diseño básico hasta el día de hoy. El plato de Pluto de Morrison tenía la primera cúpula verdadera (cabina en los charranes de Morrison) y se parecía al concepto de platillos voladores (OVNI) representado durante este período completo con ojos de buey. En 1954, la Universidad de Dartmouth celebró el primer torneo de frisbee, que incluía un juego llamado Guts.

Los fundadores de Wham-O, una empresa de juguetes de California, se interesaron en este disco volador en 1955 y aproximadamente un año después comenzaron la producción tras adquirir los derechos de Morrison. El nombre se cambió a frisbee después de que la compañía se enteró del juego de latas de pastel en la costa este llamado Frisbie-ing. (Wham-O comercializó por primera vez Pluto Platter en enero de 1957, pero no añadió la palabra frisbee hasta julio de 1957). En 1959, se produjo el primer modelo profesional de frisbee.

No fue hasta principios de la década de 1960 cuando los frisbees se pusieron de moda y pronto se establecieron organizaciones para promover eventos deportivos, incluida la Asociación Internacional de Frisbee y la Federación Olímpica de Frisbee. El primer juego de Ultimate Frisbee, un deporte de distancia y precisión similar al fútbol, ​​se jugó en 1968 en una escuela secundaria de Nueva Jersey. Ahora, se juega en casi 600 universidades y en 32 países. En 1969, el Ejército de los EE. UU. Incluso invirtió $ 400,000 para ver si las bengalas colocadas en los frisbees permanecían en el aire, pero sin éxito.

Durante la década de 1970, se formaron varias organizaciones para promover eventos específicos, incluidos disc golf, estilo libre y Guts. La Professional Disc Golf Association (PDGA) cuenta ahora con más de 14.000 miembros en 20 países que juegan en más de 700 campos de golf frisbee. Hoy, 40.000 atletas en 35 países compiten en Ultimate Frisbee. La formación de tales asociaciones condujo a la celebración de campeonatos mundiales durante la década de 1980.

En la actualidad, cada año se llevan a cabo en todo el mundo competiciones organizadas en nueve eventos diferentes (incluidos disc golf y estilo libre), bajo los auspicios de la World Flying Disc Federation (WFDF). Establecida en 1984, WFDF tiene asociaciones miembro en 22 países y miembros provisionales en 28 países adicionales. Durante la Operación Escudo del Desierto en 1991, el frisbee se utilizó para levantar la moral de los 20.000 soldados estadounidenses que estaban de servicio en Arabia Saudita.

Diseño

Los fabricantes de frisbees utilizan software de diseño asistido por computadora para crear un modelo. Luego se hace un prototipo para probar el diseño. A veces, se utiliza un túnel de viento y otros métodos sofisticados para probar las características de vuelo, según el tipo de frisbee. Las tolerancias de fabricación de unas pocas milésimas de pulgada ahora se incorporan al diseño.

Los diseñadores siempre están buscando nuevas formas de manipular las propiedades físicas que dictan las características de vuelo cambiando el diseño o la forma para mejorar la sustentación, el arrastre, el giro, el momento angular, el par y otras fuerzas que afectan la forma en que vuela un objeto. Por ejemplo, agregar un labio pequeño y un borde cóncavo a un disco aumenta en gran medida su estabilidad en vuelo.

Un obstáculo importante que deben superar los diseñadores de discos es esta inestabilidad causada por la precesión giroscópica, la tendencia de los objetos giratorios a rodar hacia la derecha o hacia la izquierda en vuelo, dependiendo de la dirección de su giro y de dónde obtienen su sustentación aerodinámica. Cuanto más cerca esté el centro de gravedad del disco de su centro de elevación, más estable y recto será el vuelo.

Cuando un disco giratorio vuela, su centro de elevación está cerca del frente, o borde de ataque, del disco y tiende a inclinarlo hacia arriba. Debido al giro, gran parte de la fuerza de elevación en un punto cerca del borde del disco no se ejerce hasta aproximadamente un cuarto de revolución más tarde. Tal precesión giroscópica empuja el disco hacia arriba por un lado, provocando un balanceo lateral. Esta es la razón por la que los frisbees, que normalmente se lanzan de revés para girar en el sentido de las agujas del reloj, visto desde arriba, tienden a rodar hacia la izquierda desde la perspectiva del lanzador en vuelo.

Una vez en el aire, la elevación y el momento angular actúan sobre el frisbee, dándole una actuación de tipo ballet. La sustentación es generada por las superficies con forma del frisbee a medida que pasa por el aire. Manteniendo un ángulo de ataque positivo, el aire que se mueve sobre la parte superior del frisbee fluye más rápido que el aire que se mueve debajo de él.

Según el principio de Bemoulli, hay una presión de aire más baja en la parte superior del frisbee que debajo de él. La diferencia de presión hace que el frisbee se eleve o se eleve. Este es el mismo principio que permite a los aviones despegar, volar y aterrizar. Otro factor significativo que actúa sobre la elevación del frisbee es la Tercera Ley de Newton. Afirma que para cada acción hay una reacción igual y opuesta. El frisbee fuerza al aire hacia abajo (acción) y el aire fuerza al frisbee hacia arriba (reacción). El aire es desviado hacia abajo por la inclinación o ángulo de ataque del frisbee.

Hacer girar el frisbee cuando se lanza o darle un momento angular le proporciona estabilidad. El momento angular es una propiedad de cualquier masa giratoria. Lanzar un frisbee sin ningún giro permite que caiga al suelo. El impulso del giro también le da estabilidad de orientación, lo que permite que el frisbee reciba un impulso constante del aire a medida que lo atraviesa. Cuanto más rápido gire el frisbee, mayor será su estabilidad.

Materias primas

Los frisbees se fabrican con un material termoplástico llamado polietileno desde principios de la década de 1950. El polietileno es el polímero de mayor volumen consumido en el mundo. Este material se deriva del etileno, un gas inflamable e incoloro. Este gas se somete a temperaturas y presiones elevadas en presencia de un catalizador, que convierte el gas en un polímero. Otros ingredientes que pueden agregarse incluyen colorantes, lubricantes y productos químicos para mejorar la estabilidad dimensional y la resistencia al agrietamiento.

El
proceso de fabricación

Para hacer un frisbee se utiliza un proceso de alta velocidad llamado moldeo por inyección, que se basa en la inyección de un material plástico fluido en un molde cerrado, generalmente del tipo multicavidad. Una vez en el molde, el plástico se enfría a una forma que refleja la Los frisbees se producen en un proceso de alta velocidad llamado moldeo por inyección, que se basa en la inyección de un plástico fluido material en un molde cerrado, generalmente del tipo de cavidades múltiples. Una vez en el molde, el plástico se enfría a una forma que refleja la cavidad. cavidad. Dado que se pueden hacer formas complejas utilizando este proceso, el único otro acabado requerido es un recorte menor después de retirarlo del molde. Debido a estas ventajas, este proceso se utiliza para fabricar una amplia gama de productos, desde varios juguetes hasta parachoques de automóviles.

Por lo general, se usa una máquina de moldeo equipada con una tolva, un cilindro extrusor calentado, un tornillo alternativo, una boquilla y una abrazadera de molde. Esta máquina calienta el plástico hasta que pueda fluir fácilmente bajo presión, presuriza esta masa fundida para inyectarla en un molde cerrado, mantiene el molde cerrado tanto durante la inyección como durante la solidificación del material y abre el molde para permitir la extracción de la parte sólida. .

Preparación de materias primas

• 1 Se utiliza una operación de composición separada para convertir la forma de una resina, al mismo tiempo que se introducen los aditivos, en una adecuada para el moldeo por inyección. Para los termoplásticos, esto generalmente significa convertir el material en gránulos secos de flujo libre mediante una combinación de pasos de extrusión y secado, que generalmente tienen lugar en el fabricante del plástico. Una vez que se completa la etapa de composición, se verifica el contenido de humedad y el peso molecular promedio del material.
• 2 Los gránulos de plástico se envían luego al fabricante del frisbee en bolsas de 50-100 lb (22,7-45,4 kg) o en una caja de 500-1,000 lb (227-454 kg). Los gránulos de plástico se colocan en un tambor grande, al que se agregan pigmentos y aditivos para aumentar el peso. Se utiliza un agente aglutinante como el aceite para adherir el pigmento a los gránulos. El tambor se hace vibrar para mezclar los materiales.

Alimentando el material

• 3 Los gránulos sin fundir se colocan en la tolva que alimenta el material al barril. La tolva puede estar equipada con un sistema de secado para eliminar la humedad adicional y un imán para eliminar cualquier contaminante de hierro. A veces, toda o parte de la operación de capitalización tiene lugar durante este paso.

Transporte y fusión

• 4 Durante este paso, el compuesto de moldeo se mueve desde la sección de alimentación hacia el cilindro del extrusor calentado que contiene el tornillo recíproco. Aquí, el material se funde gradualmente a medida que se transporta por el barril hacia el frente. Los tornillos cónicos proporcionan bombeo, compresión, descompresión y mezcla, lo que da como resultado un gradiente de presión que desgasifica el material con la ayuda de ventilaciones en el tornillo. Los materiales termoplásticos requieren tornillos más largos de relaciones de compresión (volumen abierto en la zona de alimentación dividido por el volumen al final del tornillo) en el rango de dos a tres o más. La relación de compresión adecuada para un tornillo de moldeo por inyección será ligeramente mayor que la densidad aparente del compuesto de moldeo tal como se recibe dividida por la densidad de la masa fundida.
• 5 Al final del proceso de transporte, una cantidad volumétricamente predeterminada de compuesto se acumula en algún lugar frente al tornillo a medida que el tornillo se desliza fuera del cilindro. Llamado disparo, se fuerza hacia adelante cuando se invierte el recorrido del tornillo. Para evitar que el compuesto de moldeo fluya hacia abajo por el tornillo durante la inyección, se coloca una válvula mecánica en la punta del tornillo.

Inyección

• 6 Una vez que hay suficiente material para llenar el molde, la rotación del tornillo se detiene y la máquina está lista para la inyección. El plástico derretido se inyecta en el molde a través de la boquilla, a alta presión (típicamente, 10,000-30,000 psi) usando un sistema de canales que conducen a la puerta del molde. Por lo general, se utiliza más de una puerta para entregar el material en el molde, y cada puerta es alimentada por un canal o corredor. Para una inyección adecuada, el aire dentro del molde también debe ventilarse adecuadamente.

Enfriamiento y remoción

• 7 Para acelerar el proceso de solidificación, se incorpora un método de enfriamiento en el molde. Por lo general, esto implica perforar agujeros en el molde, a través de los cuales puede circular un líquido refrigerante como el agua. Después de la solidificación, la abrazadera del molde, que mantiene las mitades del molde cerradas contra la presión de inyección de la masa fundida, abre el molde para permitir que los brazos retráctiles retiren las piezas. Durante este paso, el tornillo comienza a girar y a derretir material nuevo para el siguiente disparo.

Decoración

• 8 Una vez que se quita el frisbee del molde, se aplica una impresión o decoración con el nombre del frisbee, el fabricante y otra información o diseños. Se utilizan tres métodos, siendo el estampado en caliente el más común. Otros métodos implican la aplicación de tinta mediante el uso de una máquina serigráfica o tipográfica. La prensa tipográfica utiliza una almohadilla de tinta diferente para cada color.

Embalaje

• 9 Después de decorar, los frisbees están listos para empaquetar. Un método consiste en colocar cada frisbee en una bolsa de plástico a la que se adjunta automáticamente una cabecera de cartón con grapas. Otro método coloca el frisbee sobre un soporte de cartón, que luego se envuelve con una película de plástico. A veces, los frisbees se empaquetan en cajas.

Control de calidad

El peso es una de las propiedades más importantes y se controla automáticamente durante el proceso de moldeo por inyección mediante el tornillo de la máquina que empuja la cantidad adecuada de material al molde. Otra propiedad importante de los frisbees de golf es la flexibilidad, que se prueba poniendo un peso en el borde del disco y midiendo el grado de flexión. El PDGA solo necesita probar una muestra de un nuevo disco de golf para comprobar su flexibilidad.

Subproductos / Residuos

Por lo general, se producen pocos residuos durante el proceso de fabricación. A veces, después de que el frisbee se quita del molde, tiene un exceso de material, llamado flash, alrededor del borde. Esto se recorta, se envía a una máquina rectificadora y luego se mezcla con el material virgen. Otros frisbees pueden ser rechazados si no tienen el peso correcto o tienen defectos de decoración. Una vez eliminada la decoración, ya sea cortando o usando un solvente según el método de aplicación, los rechazos también se reciclan de manera similar.

El futuro

Se espera que el frisbee domine el siglo XXI como uno de los grandes deportes y pasatiempos. Los deportes de frisbee deberían seguir creciendo, así como los grupos de coleccionistas interesados ​​en preservar su historia. Aunque han salido al mercado otros juguetes voladores, como bumeranes, cilindros y anillos, el disco volador continuará brindando más horas de entretenimiento a personas de todo el mundo que probablemente cualquier otra cosa jamás inventada.

El disc golf, en concreto, está experimentando un crecimiento récord. En cada uno de los últimos tres años, el número de cursos solo en los Estados Unidos ha aumentado en un 10%. Dicho crecimiento debería continuar ya que todavía hay muchas áreas del país que aún no conocen el disc golf y los beneficios que ofrece.

Además, el frisbee puede que algún día sea un deporte olímpico. Para que un deporte sea elegible para los Juegos Olímpicos, debe jugarse durante dos años en al menos 50 países. Ultimate Frisbee ya se juega en 35 países y su popularidad está creciendo, junto con otros deportes de frisbee.