Context
Datele sunt instrumente folosite pentru a genera numere aleatoare într-o varietate de jocuri sociale și de noroc. Cunoscute încă din antichitate, zarurile au fost numite cele mai vechi instrumente de joc. Ele au de obicei formă de cub și sunt marcate cu unul până la șase puncte pe fiecare față. Cea mai comună metodă de fabricare a zarurilor implică turnarea prin injecție a plasticului, urmată de vopsire.
Istorie
Datele au fost folosite în scopuri de joc și divinație de mii de ani. Dovezile găsite în mormintele egiptene au sugerat că această civilizație le folosea încă din anul 2000 î.Hr. Alte date arată că civilizațiile primitive din întreaga Americă foloseau, de asemenea, zaruri. Aceste zaruri erau compuse din oase de gleznă de la diverse animale. Marcate pe patru fețe, ele erau probabil folosite ca dispozitive magice care puteau prezice viitorul. Grecii și romanii antici foloseau zaruri făcute din os și fildeș. Zarurile celor mai multe dintre aceste culturi timpurii erau realizate în numeroase forme și dimensiuni. Zarurile cubice din zilele noastre își au originea în China și au fost datate încă din anul 600 î.Hr. Cel mai probabil au fost introduse în Europa de Marco Polo în secolul al XIV-lea.
Datele au fost de obicei lucrate manual și produse la scară mică până în secolul al XX-lea. Pe măsură ce a apărut tehnologia plasticului, au fost dezvoltate metode de aplicare a acesteia la fabricarea zarurilor. Acest lucru a permis producătorilor să producă cantități masive de zaruri într-un mod eficient din punct de vedere al costurilor. De-a lungul anilor au fost acordate o serie de brevete pentru metode îmbunătățite de fabricare a zarurilor.
Design
Darul standard este un cub de plastic cu șase fețe. Fiecare față este marcată de obicei cu unul până la șase puncte, sau puncte. Aceste puncte sunt aranjate astfel încât laturile opuse să totalizeze întotdeauna șapte. De exemplu, partea cu un punct este opusă celei cu șase puncte, iar partea cu trei puncte este opusă celei cu patru puncte. Într-un joc cu două zaruri, zarurile sunt scuturate și aruncate pe o suprafață. Suma aruncată este indicată de laturile zarurilor care sunt cu fața în sus. Dacă zarurile sunt bine echilibrate și corecte, fiecare parte are șanse egale de a ajunge cu fața în sus. În funcție de joc, jucătorul își va muta piesa sau va colecta bani în funcție de această sumă aruncată. Printre jocurile de noroc populare care folosesc zaruri se numără zarurile, chuck-a-luck și zarurile de poker. Jocurile de masă, cum ar fi backgammon, Monopoly și Parcheesi, folosesc, de asemenea, zaruri.
Datele standard sunt disponibile într-o mare varietate de dimensiuni și culori. Pentru jocurile de societate se folosește de obicei o pereche de zaruri de 12 mm. Aceste zaruri sunt considerate imperfecte deoarece au colțuri rotunjite, ceea ce reduce caracterul aleatoriu. Deoarece aceste zaruri sunt adesea folosite în jocurile pentru copii, ele trebuie să fie proiectate pentru a îndeplini anumite standarde de siguranță pentru jucării. Cazinourile folosesc zaruri perfecte, care pot fi realizate manual. Acestea sunt în general mai mari decât zarurile pentru jocurile de societate, cu o latură care măsoară 33 mm. Acestea sunt zaruri roșii, translucide, care au margini și colțuri de precizie și puncte albe. Cu această construcție, aruncările cu aceste zaruri au cea mai mare probabilitate de a fi corecte.
Sunt produse zaruri speciale pentru multe aplicații diferite. În unele cazuri, punctele de pe un zar cubic standard sunt înlocuite cu cuvinte, imagini sau simboluri. Zarurile de ghicit, care sunt folosite pentru a prezice evenimente viitoare, au mesaje predictive diferite pe fiecare față. Zarurile de poker au fețe de cărți imprimate pe fiecare față. Pentru nevăzători, sunt disponibile zaruri în Braille. Unele jocuri necesită zaruri care au un număr diferit de fețe și pot oferi un număr mai mare de rezultate decât zarurile standard. Aceste polidice pot avea între trei și 20 de fețe. Ele sunt utilizate pe scară largă în jocurile de rol fanteziste.
Elementul cheie de proiectare al fabricării zarurilor este matrița. O matriță este o cavitate sculptată în oțel care are forma produsului pe care îl formează. De obicei, o matriță este alcătuită din două piese care sunt forțate împreună pentru a forma cavitatea. Atunci când un plastic este injectat în această matriță, acesta capătă forma matriței pe măsură ce se întărește. Având în vedere că zarurile sunt cuburi solide, utilizarea unei matrițe standard nu este practică, deoarece ar dura prea mult timp pentru a se răci. Pentru producția în masă a zarurilor se folosește un model special de matriță. Această matriță este alcătuită din camere separate, care creează elemente individuale ale zarurilor. Pe măsură ce piesele individuale se răcesc, ele pot fi forțate să se unească pentru a crea un singur obiect unificat. Matrița este apoi deschisă și matrița este expulzată. Se folosesc agenți speciali de degajare pentru a ajuta plasticul să fie mai ușor de scos din matriță. Acest design al matriței economisește timp, deoarece piesele mai mici se pot răci mai rapid.
Materiale brute
Numeroase materiale au fost forjate în zaruri de-a lungul istoriei. Acestea includ lucruri precum oase, sticlă, lemn, semințe și metale. Astăzi, cel mai utilizat material de bază pentru fabricarea zarurilor este plasticul. Materialele plastice sunt polimeri cu greutate moleculară mare care sunt produși printr-o varietate de reacții chimice. Pentru ca un plastic să fie potrivit pentru fabricarea zarurilor, acesta trebuie să aibă o rezistență bună la impact, să fie ușor de colorat și să fie stabil la căldură. De asemenea, este de dorit ca acesta să fie clar, incolor și transparent. Majoritatea zarurilor sunt fabricate cu un plastic termorigid. Un plastic care îndeplinește toate aceste cerințe este polimetacrilatul de metil (PMMA). Se mai folosesc și materiale plastice pe bază de celuloză.
Din moment ce polimerul, care constituie cea mai mare parte a plasticului, este de obicei incolor, se adaugă coloranți pentru a face zarurile mai atrăgătoare. Aceștia pot fi coloranți solubili sau pigmenți mărunțiți. Pentru a produce o culoare albă, se poate folosi un material anorganic, cum ar fi dioxidul de titan. Pentru a produce zaruri galbene, roșii, negre, maro și cafenii se pot folosi și alte materiale anorganice, cum ar fi oxizii de fier. Se pot utiliza, de asemenea, coloranți organici, cum ar fi roșul de pirazolonă, violetul de quinacridonă și galbenul de flavantronă.
O serie de alte materiale de umplutură sunt adăugate la materialele plastice pentru a produce un set de zaruri durabil și de înaltă calitate. Pentru a crește lucrabilitatea și flexibilitatea polimerului, se include un plastifiant. Plastifianții sunt solvenți nevolatili și includ lucruri precum uleiurile parafinice sau glicerolul. Pentru a îmbunătăți proprietățile generale ale plasticului, se adaugă materiale de întărire, cum ar fi fibra de sticlă. În timpul producției, plasticul este de obicei încălzit. Din acest motiv, trebuie să se adauge stabilizatori pentru a proteja plasticul de descompunere. Uleiurile nesaturate, cum ar fi uleiul de soia, pot fi utilizate ca stabilizatori de căldură. Alte materiale de protecție care se adaugă includ protectori de ultraviolete (UV), cum ar fi benzofenonele, pentru a preveni degradarea UV și antioxidanți, cum ar fi tiolii alifatici, pentru a atenua oxidarea din mediul înconjurător. În cele din urmă, compușii sunt, de asemenea, utilizați în timpul fabricării pentru a ajuta la prelucrare. Aceștia includ, în general, materiale precum acizii grași etoxilați, silicoanele sau stearații metalici, care ajută la îndepărtarea plasticului din matriță.
Procesul de fabricație
Procesul exact de fabricație pentru orice tip de matriță depinde de materiile prime de bază utilizate. Pentru producția în masă de zaruri standard imperfecte se folosește un proces de turnare prin injecție, urmat de vopsire și ambalare.
Formarea
- 1 La începutul unei linii de fabricare a zarurilor, granulele de plastic sunt transformate în zaruri prin turnare prin injecție. Peletele sunt bile de plastic care au toți coloranții și materialele de umplutură deja adăugate. Ele sunt plasate într-un recipient mare cunoscut sub numele de buncăr și trecute printr-un șurub controlat hidraulic. Pe măsură ce trec prin șurub, sunt încălzite și topite. La capătul acestui șurub se află un răspânditor care injectează materialul topit într-o matriță rece, închisă, din două piese.
- 2 Matrița este formată din mai multe camere, care creează mai multe piese din plastic. În interiorul matriței, plasticul este ținut sub presiune și apoi este lăsat să se răcească. Pe măsură ce se răcește, piesele de plastic se întăresc. Matrița este apoi deschisă. Când matrița este deschisă, piesele individuale sunt forțate să se unească pentru a forma un singur cub solid. Deoarece matrița a fost proiectată în mod corespunzător, acest cub are adâncituri care vor deveni punctele de pe fiecare parte. Cubul este apoi ejectat din matriță, acoperit și trecut la următoarea fază de producție prin intermediul unui transportor. Între timp, matrița din două piese se închide din nou, devenind astfel gata să creeze următoarea matriță.
Vopsire și etichetare
- 3 Pentru a finaliza producția matrițelor, acestea pot fi spălate și uscate înainte de aplicarea decorațiunilor finale. Mai întâi, petele sunt vopsite în mod corespunzător. Pentru zarurile speciale, se pot imprima cuvinte sau se pot aplica imagini pe fiecare parte. Se pot aplica, de asemenea, logo-uri ale companiei sau alte reclame. Acestea pot fi autocolante sau acoperiri. Acoperirile folosite în timpul acestei etape sunt special formulate pentru a adera la plastic și a se usca rapid.
Ambalare
- 4 În funcție de utilizarea finală a zarurilor, acestea pot fi ambalate în vrac pentru a fi folosite în jocurile de societate sau ambalate individual pentru vânzarea către consumatori. Pentru jocurile de societate, zarurile sunt ambalate în cutii și expediate către producătorii de jocuri la fel ca orice alt material component. Atunci când sunt vândute direct consumatorilor, zarurile sunt de obicei ambalate în blistere de plastic cu un suport de carton. Acest ambalaj are dublul scop de a proteja zarurile în timpul transportului și de a face publicitate produsului. Zarurile finite sunt apoi plasate în cutii și expediate cu camionul către distribuitori.
Controlul calității
Pentru a se asigura că fiecare zar produs îndeplinește standardele de calitate specificate, se iau o serie de măsuri de control al calității. Înainte de fabricație, se verifică anumite proprietăți fizice și chimice ale materiilor prime din plastic primite. Aceasta include lucruri precum determinări ale greutății moleculare, studii de compoziție chimică și inspecția vizuală a aspectului. De asemenea, pot fi efectuate și teste mai riguroase. De exemplu, pentru a determina rezistența plasticului, se pot efectua teste de tensiune-deformare. Testele de impact ajută la determinarea durității plasticului. În timpul fabricării, inspectorii de linie sunt staționați în diferite puncte de pe linia de producție. Aici, ei verifică vizual piesele din plastic pentru a se asigura că acestea sunt formate, dimensionate și colorate corect. De asemenea, aceștia verifică integritatea ambalajului final. În cazul în care sunt găsite zaruri defecte, acestea sunt scoase de pe linia de producție și puse deoparte pentru reformare. Calculatoarele sunt, de asemenea, folosite pentru a controla utilizarea plasticului, timpul de reținere a matriței și viteza liniei.
Viitorul
În viitor, producătorii de zaruri se vor concentra pe creșterea vânzărilor și pe îmbunătățirea procesului de producție. Pentru a crește vânzările, comercianții de zaruri vor fi implicați în dezvoltarea de noi jocuri care utilizează diferite tipuri de zaruri. Aceste jocuri vor necesita noi tipuri de zaruri care pot avea forme, dimensiuni și compoziții plastice diferite. Din punct de vedere al producției, viitoarele îmbunătățiri se vor concentra pe creșterea vitezei de fabricație, pe minimizarea deșeurilor chimice și pe reducerea costurilor generale.
Unde să aflați mai multe
Cărți
Beasley, John. Matematica jocurilor. Oxford: Oxford University Press, 1990.
Chabot, J. The Development of Plastics Processing Machinery and Methods. Brookfield, IL: Society of Plastics Engineers, 1992.
Scarne, John. Scarne on Dice. Wilshire Book Co., 1992.
Seymour, R. și C. Carraher. Chimia polimerilor. New York: Marcel Dekker, Inc., 1992.
Periodice
Chabot, J. și R. Malloy. „A History of Thermoplastics Injection Molding” (O istorie a turnării prin injecție a materialelor termoplastice). Part I: The Birth of an Industry (Partea I: Nașterea unei industrii)”. Journal of Injection Molding Technology (martie 1997).
Alte
Patentul SUA #4,012,827, 1977.
-Perry Romanowski
.