Dés

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Contexte

Les dés sont des outils utilisés pour générer des nombres aléatoires dans une variété de jeux sociaux et de jeux d'argent. Connus depuis l'antiquité, les dés ont été appelés les plus anciens instruments de jeu. Ils sont généralement en forme de cube et marqués d'un à six points sur chaque face. La méthode la plus courante de fabrication de dés implique le moulage par injection de plastique suivi d'une peinture.

Historique

Les dés sont utilisés à des fins de jeu et de divination depuis des milliers d'années. Des preuves trouvées dans des tombes égyptiennes suggèrent que cette civilisation les a utilisées dès 2000 BC. D'autres données montrent que les civilisations primitives à travers les Amériques utilisaient également des dés. Ces dés étaient composés d'os de cheville de divers animaux. Marqués sur quatre faces, ils étaient probablement utilisés comme dispositifs magiques permettant de prédire l'avenir. Les anciens Grecs et Romains utilisaient des dés en os et en ivoire. Les dés de la plupart de ces premières cultures étaient fabriqués dans de nombreuses formes et tailles. Les dés cubiques modernes sont originaires de Chine et remontent à 600 ans avant JC. Ils ont très probablement été introduits en Europe par Marco Polo au cours du XIVe siècle.

Les dés étaient généralement fabriqués à la main et produits à petite échelle jusqu'au vingtième siècle. Au fur et à mesure que la technologie du plastique a émergé, des méthodes pour l'appliquer à la fabrication de dés ont été développées. Cela a permis aux fabricants de produire des quantités massives de dés d'une manière rentable. Au fil des ans, divers brevets ont été accordés pour des méthodes améliorées de fabrication de dés.

Conception

Le dé standard est un cube en plastique à six faces. Chaque côté est généralement marqué d'un à six points, ou points. Ces points sont disposés de telle sorte que les côtés opposés totalisent toujours sept. Par exemple, le côté à un point est opposé au côté à six points et le côté à trois points est opposé au côté à quatre points. Dans un jeu à deux dés, les dés sont secoués et jetés sur une surface. Le montant obtenu est indiqué par les côtés des dés qui sont face visible. Si les dés sont équilibrés et justes, chaque camp a une chance égale d'atterrir face visible. Selon le jeu, le joueur déplacera sa pièce ou collectera de l'argent en fonction de ce montant roulé. Certains jeux de hasard populaires qui utilisent des dés incluent le craps, le jeu de hasard et les dés de poker. Les jeux de société tels que le backgammon, le Monopoly et le Parcheesi utilisent également des dés.

Les dés standard sont disponibles dans une grande variété de tailles et de couleurs. Pour les jeux de société, une paire de dés de 12 mm est généralement utilisée. Ces dés sont considérés comme imparfaits car ils ont des coins arrondis, ce qui réduit le caractère aléatoire. Étant donné que ces dés sont souvent utilisés dans les jeux pour enfants, ils doivent être conçus pour répondre à certaines normes de sécurité des jouets. Les casinos utilisent des dés parfaits qui peuvent être fabriqués à la main. Ils sont généralement plus gros que les dés de jeu de société avec un côté mesurant 33 mm. Ce sont des dés rouges et translucides qui ont des bords et des coins de précision et des points blancs. Avec cette construction, les lancers avec ces dés ont la plus grande probabilité d'être équitables.

Les dés spécialisés sont produits pour de nombreuses applications différentes. Dans certains cas, les points sur un dé de cube standard sont remplacés par des mots, des images ou des symboles. Les dés divinatoires, qui sont utilisés pour prédire des événements futurs, ont des messages prédictifs différents sur chaque face. Les dés de poker ont des faces de cartes imprimées de chaque côté. Pour les aveugles, des dés en braille sont disponibles. Certains jeux nécessitent des dés qui ont un nombre différent de faces et peuvent fournir un plus grand nombre de résultats que les dés standard. Ces polydices peuvent avoir de trois à 20 côtés. Ils sont largement utilisés dans les jeux de rôle fantastiques.

L'élément de conception clé de la fabrication de dés est le moule. Un moule est une cavité taillée dans l'acier qui a la forme du produit qu'elle forme. Typiquement, un moule est composé de deux pièces qui sont forcées ensemble pour former la cavité. Lorsqu'un plastique est injecté dans ce moule, il prend la forme du moule en durcissant. Étant donné que les dés sont des cubes solides, l'utilisation d'un moule standard n'est pas pratique car ils prendraient trop de temps à refroidir. Pour la production en série de dés, une conception de moule spéciale est utilisée. Ce moule est composé de chambres séparées, qui créent des éléments individuels de la matrice. Au fur et à mesure que les pièces individuelles refroidissent, elles peuvent être forcées ensemble pour créer un objet unique unifié. Le moule est alors ouvert et la matrice est éjectée. Des agents de démoulage spéciaux sont utilisés pour faciliter le démoulage du plastique. Cette conception de moule permet de gagner du temps car les plus petites pièces peuvent refroidir plus rapidement.

Matières premières

De nombreux matériaux ont été forgés en dés à travers l'histoire. Cela comprend des choses comme les os, le verre, le bois, les graines et les métaux. Aujourd'hui, le matériau de base le plus largement utilisé pour la fabrication des dés est le plastique. Les plastiques sont des polymères de poids moléculaire élevé qui sont produits par diverses réactions chimiques. Pour qu'un plastique convienne à la fabrication de dés, il doit avoir une bonne résistance aux chocs, être facilement coloré et stable à la chaleur. Il est également souhaitable qu'il soit clair, incolore et transparent. La plupart des dés sont fabriqués avec un plastique thermodurcissable. Un plastique qui répond à toutes ces exigences est le polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Des plastiques à base de cellulose sont également utilisés.

Étant donné que le polymère, qui constitue la majeure partie du plastique, est généralement incolore, des colorants sont ajoutés pour rendre les dés plus attrayants. Il peut s'agir de colorants solubles ou de pigments broyés. Pour produire une couleur blanche, un matériau inorganique tel que le dioxyde de titane peut être utilisé. D'autres matériaux inorganiques tels que les oxydes de fer peuvent être utilisés pour produire des dés jaunes, rouges, noirs, bruns et beiges. Des colorants organiques tels que les rouges de pyrazolone, le violet de quinacridone et le jaune de flavanthrone peuvent également être utilisés.

Une multitude d'autres matériaux de remplissage sont ajoutés aux plastiques pour produire un jeu de dés durable et de haute qualité. Pour augmenter la maniabilité et la flexibilité du polymère, un plastifiant est inclus. Les plastifiants sont des solvants non volatils et comprennent des éléments tels que les huiles paraffiniques ou le glycérol. Pour améliorer les propriétés globales du plastique, des matériaux de renforcement tels que la fibre de verre sont ajoutés. Pendant la production, le plastique est généralement chauffé. Pour cette raison, des stabilisants doivent être ajoutés pour protéger le plastique de la dégradation. Des huiles insaturées telles que l'huile de soja peuvent être utilisées comme stabilisants thermiques. D'autres matériaux protecteurs qui sont ajoutés comprennent des protecteurs ultraviolets (UV) tels que les benzophénones pour empêcher la dégradation par les UV et des antioxydants tels que les thiols aliphatiques pour atténuer l'oxydation environnementale. Enfin, des composés sont également utilisés lors de la fabrication pour faciliter le traitement. Cela inclut généralement des matériaux comme les acides gras éthoxylés, les silicones ou les stéarates métalliques, qui aident à retirer le plastique du moule.

Le processus de fabrication

Le processus de fabrication exact de tout type de matrice dépend des matières premières de base utilisées. Pour la production en série de dés standards imparfaits, un processus de moulage par injection est utilisé, suivi de la peinture et de l'emballage.

Formage

• 1 Au début d'une ligne de fabrication de dés, les pastilles de plastique sont transformées en dés par moulage par injection. Les pastilles sont des billes de plastique auxquelles tous les colorants et charges sont déjà ajoutés. Ils sont placés dans un grand bac appelé trémie et passés à travers une vis à commande hydraulique. Au fur et à mesure qu'ils traversent la vis, ils sont chauffés et fondus. Au bout de cette vis se trouve un épandeur qui injecte la matière fondue dans un moule froid et fermé en deux parties. Les granulés de plastique sont placés dans un grand bac appelé trémie et passés à travers une vis à commande hydraulique. Au fur et à mesure qu'ils traversent la vis, ils sont chauffés et fondus. Au bout de cette vis se trouve un épandeur qui injecte la matière fondue dans une servante froide et fermée en deux parties. Le dé est peint et emballé.
• 2 Le moule est composé de plusieurs chambres, qui créent plusieurs pièces en plastique. A l'intérieur du moule, le plastique est maintenu sous pression puis laissé refroidir. En refroidissant, les morceaux de plastique durcissent. Le moule est alors ouvert. Lorsque le moule est ouvert, les pièces individuelles sont forcées ensemble pour former un seul cube solide. Parce que le moule a été conçu de manière appropriée, ce cube a des indentations qui deviendront les points de chaque côté. Le cube est ensuite éjecté du moule, enduit et passé à la phase suivante de production via un convoyeur. Pendant ce temps, le moule en deux parties se referme, ce qui le rend prêt à créer la prochaine matrice.

Peinture et étiquetage

• 3 Pour terminer la fabrication des matrices, celles-ci peuvent être lavées et séchées avant d'appliquer les décorations finales. Tout d'abord, les taches sont correctement peintes. Pour les dés spéciaux, des mots peuvent être imprimés ou des images peuvent être appliquées de chaque côté. Des logos d'entreprise ou d'autres publicités peuvent également être appliqués. Ceux-ci peuvent être des autocollants ou des revêtements. Les revêtements utilisés lors de cette étape sont spécialement formulés pour adhérer au plastique et sécher rapidement.

Emballage

• 4 Selon l'utilisation finale des dés, ils peuvent être emballés en vrac pour une utilisation dans des jeux de société, ou emballés individuellement pour la vente au consommateur. Pour les jeux de société, les dés sont emballés dans des boîtes et expédiés aux fabricants de jeux comme n'importe quel autre composant. Lorsqu'ils sont vendus directement aux consommateurs, les dés sont généralement placés dans des blisters en plastique avec un support en carton. Cet emballage a le double objectif de protéger les dés lors de l'expédition et de faire la publicité du produit. Les dés finis sont ensuite placés dans des caisses et expédiés par camion aux distributeurs.

Contrôle qualité

Pour s'assurer que chaque matrice produite répond aux normes de qualité spécifiées, un certain nombre de mesures de contrôle de la qualité sont prises. Avant la fabrication, certaines propriétés physiques et chimiques des matières premières plastiques entrantes sont vérifiées. Cela inclut des éléments tels que les déterminations du poids moléculaire, les études de composition chimique et l'inspection visuelle de l'apparence. Des tests plus rigoureux peuvent également être effectués. Par exemple, des tests de contrainte-déformation peuvent être effectués pour déterminer la résistance du plastique. Les tests d'impact aident à déterminer la ténacité du plastique. Pendant la fabrication, des inspecteurs de ligne sont postés à divers points de la ligne de production. Ici, ils vérifient visuellement les pièces en plastique pour s'assurer qu'elles sont correctement formées, dimensionnées et colorées. Ils vérifient également l'intégrité de l'emballage final. Si des dés défectueux sont trouvés, ils sont retirés de la chaîne de production et mis de côté pour le reformage. Les ordinateurs sont également utilisés pour contrôler l'utilisation du plastique, le temps de rétention du moule et la vitesse de la ligne.

Le futur

À l'avenir, les fabricants de dés se concentreront sur l'augmentation des ventes et l'amélioration du processus de production. Pour augmenter les ventes, les spécialistes du marketing de dés seront impliqués dans le développement de nouveaux jeux utilisant différents types de dés. Ces jeux nécessiteront de nouveaux types de dés pouvant avoir des formes, des tailles et des compositions plastiques différentes. Du point de vue de la production, les améliorations futures se concentreront sur l'augmentation des vitesses de fabrication, la réduction des déchets chimiques et la réduction des coûts globaux.