Kit de modèle de jouet

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Contexte

Les modèles réduits ou les kits de modèles sont produits par millions et donnent des heures de plaisir aux amateurs. Ils sont vendus dans les magasins spécialisés de loisirs et d'artisanat ainsi que dans les magasins de jouets, les grands magasins et les pharmacies. Même les supermarchés peuvent en proposer. « Scale » indique que le modèle est une version miniaturisée d'un objet réel, comme une automobile, fabriqué à partir d'une fraction spécifique de la chose réelle. Les échelles vont généralement de 1:24 à 1:100 ; un modèle à l'échelle 1:24 est 1/24ème de la taille de l'objet réel. Les échelles courantes sont 1/24, 1/48, 1/72 et 1/100. Bon nombre des mêmes compétences en ingénierie sont utilisées dans la production de modèles réduits que dans les vraies machines représentées.

Les kits de modèles sont fabriqués dans environ cinq niveaux de compétence. Les modèles à encliquetage fournissent à toutes les pièces de minuscules languettes qui s'insèrent dans des trous de forme spéciale. Les pièces en plastique sont fabriquées dans les mêmes couleurs que l'original; et pratiquement aucun outil, adhésif, peinture ou autre équipement n'est nécessaire pour les construire. Les pièces en plastique s'emboîtent simplement dans une séquence décrite sur une feuille d'instructions; ces modèles sont une excellente introduction aux types de pièces d'un kit de modèle et préparent un constructeur novice à l'étape suivante. Les trois niveaux suivants sont débutant, intermédiaire et avancé. Le niveau est décrit sur la boîte contenant le kit, et, comme les noms l'indiquent, les kits deviennent de plus en plus compliqués avec plus d'étapes d'assemblage et de détail des modèles. Les kits les plus avancés sont appelés kits personnalisés et fournissent au modéliste une variété de styles de moteurs, de pare-chocs, d'enjoliveurs et d'autres détails d'une automobile (par exemple), ainsi que des options pour créer un modèle vraiment unique adapté à l'imagination du constructeur. .

Historique

Le modélisme est aussi vieux que la civilisation. Des modèles réduits de bâtiments, de bateaux et de meubles ont été enterrés dans les tombes des anciens Égyptiens pour représenter les biens que les morts ont emportés dans l'autre monde. De nombreux modèles anciens ont survécu dans les tombes, contrairement aux objets originaux ; ceux-ci ont donné aux historiens une compréhension de la vie dans les civilisations anciennes. Pendant les guerres napoléoniennes (1799-1815), les prisonniers de guerre français ont sculpté de magnifiques maquettes de navires de guerre à partir de chutes de bois; ces modèles sont si détaillés qu'ils sont devenus des documents de guerre et de navires perdus en mer. Ils sont également très prisés aujourd'hui parmi les collectionneurs d'antiquités.

Au cours de la révolution industrielle des XVIIIe et XIXe siècles, les inventeurs de nouveaux outils, machines, œuvres d'art et autres objets ont commencé par construire des modèles de leurs idées. La technologie industrielle s'est avérée avoir sa propre beauté, et les grandes machines comme les locomotives ont été admirées et copiées en miniature. Au début du XXe siècle, des maquettes de bateaux et d'avions étaient vendues en kits. Les morceaux de bois de balsa étaient découpés à la machine pour s'emboîter facilement et pouvaient être peints et gréés comme les originaux, bien qu'ils soient fragiles. Dans les années 1920, certaines entreprises fabriquaient des modèles réduits de leurs produits en métal et en bois comme modèles promotionnels. Citroën, le constructeur automobile français, a produit de ravissants modèles qui sont désormais des objets de collection appréciés.

La Seconde Guerre mondiale a fait du mannequinat une industrie et un passe-temps à grande échelle pour deux raisons. Premièrement, les plastiques ont été inventés et perfectionnés au cours des années avant et pendant la guerre. Leur polyvalence les a rendus idéaux pour les kits de modèles fabriqués en série. Deuxièmement, les machines de la guerre ont stimulé l'intérêt du public pour le mannequinat. Les chasseurs minces et les bombardiers lourds ont intrigué de nombreux amateurs qui ont vu le vrai avion voler au-dessus de leur tête sur le chemin de la guerre. Les exploits des navires de la marine, petits et grands, dans le Pacifique ont également enflammé les imaginations. Lorsque les soldats et les marins sont rentrés chez eux, ils ont eu plus de temps et d'argent pour les loisirs, y compris la construction de modèles de machines qu'ils connaissaient si bien. Monogram Models a présenté ses premiers kits de navires de guerre en 1945.

Les anciens combattants de retour pouvaient également s'offrir les automobiles qui sortaient des chaînes de montage de Detroit; ils ont également construit des modèles des voitures qu'ils possédaient et de celles dont ils rêvaient. En 1951, Revell a présenté son premier kit de maquette entièrement en plastique d'une des premières voitures :une Maxwell classique de 1910, dans laquelle le conducteur était une version réduite du comédien radio Jack Benny. Au milieu des années 1950, des kits et des modèles plus détaillés pouvant être personnalisés sont apparus. Dans les années 1960, la modélisation à l'échelle était un passe-temps à part entière avec des milliers de modèles couvrant des centaines de sujets. En 2000, l'industrie des modèles réduits avait produit plus d'automobiles que tous les géants de l'automobile de Detroit réunis.

Dans les années 1960, l'industrie des modèles réduits s'est étendue à l'histoire ancienne et à la science-fiction. Des modèles de dinosaures qui parcouraient autrefois la terre, des monstres comme Godzilla, des super-héros comme Superman, des personnages de télévision comme Lone Ranger et des célébrités comme Elvis Presley ont été produits en série à grande échelle. Les fabricants de modèles réduits ont également fourni des débouchés à l'intérêt du public pour la course à l'espace au cours des années 1960, et les modèles du vaisseau spatial le plus récent étaient souvent sur les étagères des magasins de loisirs avant que le vaisseau réel ne prenne son envol. La fantaisie a également suivi ici, avec des modèles de vaisseaux spatiaux et d'engins intergalactiques qui ont volé à la télévision et au cinéma. Au fur et à mesure que les techniques de moulage de précision de pièces en couleurs vraies continuaient de s'améliorer, les modèles réduits devinrent des outils pédagogiques importants. Des figures anatomiques détaillées qui peuvent être séparées et réassemblées sont des membres de nombreuses salles de classe, à titre d'exemple.

Matières premières

Le plastique est la matière première essentielle pour la majorité des modèles réduits fabriqués aujourd'hui. Le plastique utilisé pour mouler les pièces est acheté en grande quantité par le fabricant. Ces pastilles sont achetées dans des couleurs courantes, mais des pigments supplémentaires peuvent être ajoutés au plastique pendant qu'il est en train de fondre. Les éléments imprimés, y compris les décalcomanies, la feuille d'instructions et la boîte sont également des éléments importants du kit de modèle. Le devant de la boîte porte généralement une photo en couleur ou une représentation détaillée d'un artiste du modèle terminé, ou une photo de l'objet d'origine (comme une automobile). Les conceptions, les mises en page, les photos et les illustrations sont préparées par des artistes dans le studio de conception du modéliste ; ils sont imprimés par des imprimeurs spécialisés.

Les peintures et la colle pour assembler et détailler le modèle ne font pas partie des kits. Ceux-ci sont fabriqués et vendus séparément car ils ont une durée de conservation plus courte, peuvent fuir à l'intérieur de la boîte et endommager les pièces du modèle lorsqu'ils se déplacent. Les grands fabricants de modèles produisent ou commercialisent leurs propres marques de peinture, de colle et d'outils d'assemblage.

D'autres matières premières pour les modèles incluent le bois de balsa. Avant le développement des plastiques, c'était le matériau principal pour la construction de modèles, et il était vendu en longueurs et largeurs comme de petites planches. Parfois, le bois de balsa avait des contours estampés que le constructeur pouvait suivre lors de la découpe des pièces; d'autres fois, un assortiment approprié de bois était emballé avec un ensemble de modèles et d'instructions imprimés sur papier que le modéliste devait suivre. Le plus souvent, le modéliste a utilisé son imagination et ses compétences pour mettre à l'échelle, couper, assembler et détailler des modèles en bois. Le bois de balsa est toujours vendu pour la construction de modèles, mais il est de loin surclassé en volume par l'industrie du modèle en plastique.

Conception

De la création à la production, la création d'un nouveau kit de modèle réduit peut prendre une année complète et coûter au fabricant un investissement allant jusqu'à 250 000 $. Pour le modèle réduit d'une automobile classique, par exemple, le processus de conception commence par une recherche pure :prendre des centaines de photographies d'un exemple fonctionnel de la voiture. La voiture est photographiée à l'intérieur et à l'extérieur; des photos sont prises de chaque détail et sous de nombreux angles, et les mesures sont photographiées avec l'objet que le designer peut utiliser en studio pour reproduire exactement la voiture.

Pour une nouvelle conception de voiture, les constructeurs automobiles fournissent aux modélistes des informations informatisées sur les spécifications des pièces, parfois même avant que la première automobile réelle n'ait été assemblée, dans le cadre d'un processus hautement confidentiel. Le concepteur de modèles utilise un logiciel de dessin et de conception assistée par ordinateur (CADD) pour trier ces informations et créer les mesures et la configuration qui seront utilisées pour réaliser une conception à l'échelle. Le concepteur transfère ces informations à un ensemble de dessins qui seront utilisés pour fabriquer les moules du modèle. Ce processus peut nécessiter plusieurs centaines d'heures d'ingénierie.

À partir de photographies, de données informatiques et de dessins sur papier, la conception passe à la phase de création de modèles. Des artistes qualifiés suivent les dessins du designer et sculptent un modèle de motif à partir de balsa ou d'un autre bois tendre. Le modèle de modèle est fait à deux à trois fois plus grand que l'échelle du kit de modèle, permettant d'ajouter des détails supplémentaires au modèle. Cela prouve également la précision de la conception et fournit une base pour tous les moules qui seront fabriqués à partir des pièces de voiture. Au fur et à mesure qu'ils sculptent les pièces, les modélistes les assemblent. La précision dans la fabrication de modèles est de quelques dizaines de millièmes de pouce (fractions de millimètre).

Lorsque le modèle de modèle en bois est terminé, chaque partie est recouverte d'une résine époxy, une matière plastique qui durcit en durcissant. La pièce en bois est retirée de la résine et la résine a emprisonné la forme de la pièce dans un moule à cavité. Un moule à noyau en résine est fabriqué à partir du moule à cavité; les deux s'emboîtent étroitement, mais il y a un petit espace entre eux. La pièce modèle en plastique sera formée dans cet espace. La préparation du modèle en bois et des moules en résine prend plus de 1 000 heures.

Pendant ce temps, d'autres ingénieurs de conception utilisent les dessins de conception pour disposer «l'outil», la fonte métallique d'un certain nombre de pièces qui seront moulées sur une seule forme de plastique appelée arbre. L'arbre est généralement à peu près rectangulaire le long de son bord extérieur afin qu'il puisse tenir dans une boîte. Plusieurs tailles de boîtes standard sont utilisées. Du "tronc" central de l'arbre, un certain nombre de "branches" ou de bras en plastique dépassent. L'extrémité de chaque branche se rétrécit en un nœud où elle rejoint un morceau du modèle. La pièce modèle peut être cassée pour l'assemblage. Les concepteurs d'outils utilisent également la CAO pour cartographier la disposition de l'outil. Ils doivent concevoir l'orientation de chaque pièce modèle sur l'arbre à des angles précis afin que, lorsque le plastique est injecté dans l'outil, il remplisse toutes les cavités. Les arbres sont également conçus pour se démouler rapidement.

Les moules en résine sont utilisés pour fabriquer les outils individuels pour chacune des pièces du modèle, en utilisant un pantographe pour copier la forme exacte de chaque pièce et la dessiner à la plus petite échelle du modèle réel. Le pantographe a deux parties en forme d'aiguille :l'une est passée sur la surface du moule en résine tandis que la seconde, une lame de coupe, sculpte l'acier à la même forme à l'échelle correcte. Lorsque le fabricant d'outils a terminé l'outil mis à l'échelle, il le polit à un éclat élevé et ajoute plus de détails à la main. Certains de ces détails sont trop fins pour être vus à l'œil nu.

Un autre groupe de concepteurs travaille sur les parties papier du kit. Pour développer les instructions, les concepteurs démontent le modèle de patron (et parfois des échantillons du premier cycle de production du modèle en plastique) et le réassemblent. Ils décrivent les étapes au fur et à mesure, en les écrivant et en les dessinant comme instructions. D'autres artistes regardent les photographies de la vraie automobile et les décalcomanies du modèle. Il peut s'agir de copies de véritables décalcomanies sur la voiture ou d'autres caractéristiques de conception telles que des rayures de course. Parfois, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour saisir ces détails. Les illustrations sur le couvercle de la boîte sont également créées. Ceux-ci servent de guide de référence de couleur au modéliste, ils doivent donc être fidèles à la fois à l'automobile d'origine et aux décalcomanies faites pour le modèle. Les illustrations sur le couvercle peuvent être des photographies de la vraie voiture ou des impressions d'artistes. Le couvercle de la boîte d'un modèle de triplan Fokker, par exemple, peut montrer le célèbre avion du Baron Rouge dans un combat aérien. Ailleurs sur le couvercle, les artistes décrivent le kit, son niveau de difficulté, les pièces jointes et les détails du fabricant.

Le processus de fabrication

1. Les nombreuses étapes de conception étant maintenant terminées, les outils en acier individuels pour les parties séparées du modèle sont amenés à l'usine où ils sont placés dans un cadre plus grand appelé matrice, qui peut peser plus de 1/2 tonne (1,4 Tonnes métriques). Avec les deux moitiés assemblées, la matrice ressemble à une grande boîte en acier de l'extérieur. il est levé Un exemple de kit de modèle de jouet. avec un palan dans la cavité de la machine de moulage par injection.

2. Dans une partie séparée de la machine de moulage par injection, les fines pastilles de plastique ressemblant à des confettis sont versées dans une trémie de stockage au-dessus de la machine. Lorsque le moulage est sur le point de commencer, les granulés sont introduits dans une chambre de chauffage où ils sont fondus à une température de 500°F (260°C). Le plastique liquide est pompé dans la cavité de la machine de moulage par injection où se trouve l'outil. Le plastique liquide sous pression est injecté dans l'outil à une pression de 1 000 lb par pouce carré (58 kg par cm carré). Grâce à la disposition soignée de l'outil, la combinaison d'une pression élevée et d'une chaleur élevée force le plastique liquide dans chaque crevasse de l'outil. En quelques secondes, l'arbre se forme, le plastique se refroidit et l'outil s'ouvre légèrement, permettant à l'arbre en plastique de tomber sur un tapis roulant. La machine d'injection referme l'outil et plus de plastique est injecté pour l'arbre de pièces suivant. Les arbres sont moulés par injection à une vitesse d'environ deux arbres par minute.

   Tous les espaces autour des bords de chaque arbre seront également remplis de plastique. Ceux-ci apparaissent sur les arbres sous forme d'excès minces comme du papier et sont appelés flash. Lorsque le modéliste commence à fabriquer un modèle, le flash doit être coupé.

3. Sur une autre machine, les pièces en plastique transparent comme les pare-brise des automobiles sont moulées. Les pneus en caoutchouc sont produits par une troisième machine et d'autres pièces spécialement colorées peuvent être produites par une autre machine de l'usine. Les pièces chromées, comme la calandre, sont d'abord moulées par injection puis placées sur le convoyeur où elles se déplacent vers une machine à tremper qui ramasse des arbres individuels sur le convoyeur et les plonge dans un revêtement métallique. Le bain sèche rapidement, la machine redépose les arbres de couleur chrome sur le convoyeur et ils se dirigent vers la zone d'assemblage des colis.
4. Dans la zone d'assemblage des emballages, les ouvriers de la chaîne de montage sont assis le long d'un côté d'un tapis roulant qui leur alimente le fond des boîtes. Ils sélectionnent chacun des arbres de pièces de modèle dans une série de bacs derrière eux, glissent les arbres dans des sacs en plastique, ajoutent des feuilles de décalcomanies et des instructions pliées, referment le sac et le mettent au fond de la boîte. Les fonds se déplacent le long du convoyeur jusqu'à une machine qui les couvre avec des couvercles et scelle les extrémités des boîtes ou recouvre les boîtes d'un film rétractable. Les boîtes sont emballées dans des cartons et acheminées au service d'expédition.

Contrôle qualité

La fabrication de modèles réduits est une conception intensive, une grande partie du processus se déroulant dans le studio de conception plutôt que dans l'usine. Les concepteurs connaissent extrêmement bien leurs sujets, qu'il s'agisse de navires de guerre ou de héros de dessins animés, et sont très attentifs aux détails de leurs conceptions. Les concepteurs peuvent rejeter le travail à tout moment du processus. Un comité d'examen approuve le concept de conception initial, les dessins de conception, la fabrication de modèles et d'outils, ainsi que les échantillons du premier cycle de production du modèle en plastique. Dans l'usine, le personnel de contrôle qualité observe les processus de moulage par injection et de trempage. Le personnel de contrôle qualité observe la chaîne de montage et, une fois les kits assemblés, des boîtes d'échantillons sont retirées de la chaîne et vérifiées pour confirmer que toutes les pièces sont présentes.

Sous-produits/Déchets

Les fabricants de modèles de jouets sont en mesure de recycler une grande partie des déchets associés à la fabrication de modèles en plastique. Les déchets plastiques peuvent être fondus et remixés dans les futurs lots. L'acier issu de la fabrication d'outils est collecté et envoyé à un recycleur de métaux. Les produits en papier sont fabriqués à partir de papier recyclé.

Problèmes de sécurité

La sécurité des ouvriers de l'usine est particulièrement importante pour les modélistes et les outilleurs et le personnel qui contrôle le processus de moulage par injection. Les modélistes et les outilleurs portent des gants et des lunettes de sécurité lorsqu'ils sculptent des motifs, fabriquent des moules en résine et gravent des outils en acier avec le pantographe. La zone de fabrication des moules en résine est équipée de hottes de ventilation. Les opérateurs des machines de moulage par injection portent des gants épais pour se protéger de la chaleur générée par les machines. Les machines elles-mêmes sont entièrement automatisées et ne nécessitent que l'observation.

Le futur

La santé de l'industrie des kits de modèles réduits de jouets présente un certain nombre d'indicateurs positifs. Dans les années 1990, les géants du mannequinat Revell et Monogram ont fusionné et, à partir de 2000, ont fabriqué 10 millions de kits par an. Des clubs de modélisme comme l'International Plastic Modelers' Association ont des succursales dans de nombreuses villes, dans de grandes entreprises et sur Internet. Les foires et autres expositions ont souvent des concours de construction de modèles ainsi que des expositions de modèles et de dioramas ; ceux-ci incluent non seulement des modèles « fabriqués à partir de zéro » (le niveau le plus élevé auquel l'amateur fabrique toutes les pièces et tous les détails à la main pour compléter un modèle), mais également des kits fabriqués à partir de modèles instantanés jusqu'à des modèles personnalisés.

La fascination du kit de modèle de jouet a plusieurs éléments. C'est un passe-temps de construction qui nécessite un travail manuel et des compétences pour façonner une collection de petites pièces en une œuvre d'art achevée. L'investissement nécessaire peut commencer avec seulement de l'argent de poche pour quelques outils, des finitions et un kit. Les kits de modèles de jouets sont des outils pédagogiques exceptionnels. Des recherches ont été menées sur leur conception et les étudiants peuvent apprendre de leurs recherches personnelles sur l'objet réel, par exemple lorsque l'automobile a été fabriquée, quelles compagnies aériennes pilotent des conceptions d'avion particulières et comment un artiste de bande dessinée a créé son personnage. Avec les pièces physiques de cravate fournies dans le kit de modèle, le modéliste peut utiliser la patience, la réflexion, le travail manuel et l'imagination pour transformer l'histoire, la science et la culture populaire en modèles tridimensionnels d'objets qui étaient ou qui pourraient être dans le futur.