玩具模型套件
背景
数以百万计的比例模型或模型套件为爱好者提供了数小时的乐趣。它们在专门的爱好和工艺品商店以及玩具、百货公司和药店有售——甚至超市也有出售它们。 “比例”表示模型是实际物体的微型版本，例如汽车，根据真实物体的特定部分制作而成。比例范围通常从 1:24 到 1:100； 1:24 比例的模型是真实物体大小的 1/24。常见的刻度有 1/24、1/48、1/72 和 1/100。许多相同的工程技能用于制作比例模型，就像制作所代表的真实机器一样。
模型套件大约有五个技能级别。卡扣式模型为所有部件提供了适合特殊形状孔的小标签。塑料件的颜色与原件相同；并且几乎不需要工具、粘合剂、油漆或其他设备来建造它们。塑料部件按照说明书上的顺序简单地咬合在一起；这些模型很好地介绍了模型套件中的各种零件，并为新手构建器的下一步做好了准备。接下来的三个级别是初级、中级和高级。级别在包含套件的盒子上进行了描述，正如名称所暗示的那样，随着组装和细化模型的步骤越来越多，套件变得越来越复杂。最先进的套件称为定制套件，可为模型构建者提供各种样式的发动机、保险杠、轮毂盖和汽车的其他细节（例如），以及制作适合构建者想象力的真正独特模型的选项.
历史
模型制作与文明一样古老。建筑物、船只和家具的比例模型被埋在古埃及人的坟墓中，代表死者进入下一个世界的财产。许多古代模型在坟墓中幸存下来，而原始物品则没有；这些使历史学家了解古代文明中的生活是什么样的。在拿破仑战争（1799-1815）期间，法国战俘用木屑雕刻出漂亮的战舰模型；这些模型非常详细，以至于它们已成为战争和在海上丢失的船只的文件。如今，它们在古董收藏家中也备受推崇。
在 18 和 19 世纪的工业革命期间，新工具、机器、艺术品和其他物品的发明者开始建立他们的想法模型。工业技术被发现有其自身的美，像机车这样的大型机器被推崇并被微型复制。在 20 世纪早期，模型船和飞机是成套出售的。轻木片经过机器切割以轻松组装在一起，并且可以像原件一样涂漆和装配，尽管它们很脆弱。在 1920 年代，一些公司用金属和木材制作了他们产品的比例模型作为促销模型。法国汽车制造商雪铁龙 (Citroen) 生产出令人愉悦的车型，如今已成为珍贵的收藏品。
出于两个原因，第二次世界大战将建模变成了一个全面的行业和业余爱好。首先，塑料是在战争前几年和战争期间发明和完善的。它们的多功能性使它们成为批量生产模型套件的理想选择。其次，战争机器激发了公众对建模的兴趣。纤细的战斗机和重型轰炸机引起了许多爱好者的兴趣，他们看到真正的飞机在开战途中从头顶飞过。大大小小的海军舰艇在太平洋上的表现也激发了人们的想象力。当士兵和水手回家时，他们有更多的时间和金钱来娱乐，包括建造他们非常熟悉的机器模型。 Monogram Models 于 1945 年推出了第一批军舰。
返回的退伍军人也买得起从底特律装配线上下线的汽车；他们还建造了他们拥有的汽车和梦想中的汽车的模型。 1951 年，Revell 推出了早期汽车的第一个全塑料模型套件：经典的 1910 年麦克斯韦，其中驾驶员是无线电喜剧演员杰克班尼的缩小版。到 1950 年代中期，出现了可以定制的更详细的套件和模型。到 1960 年代，比例建模成为一种成熟的爱好，拥有涵盖数百个主题的数千个模型。到 2000 年，比例模型行业生产的汽车数量超过底特律所有汽车巨头的总和。
在 1960 年代，比例模型行业扩展到古代历史和科幻小说。曾经在地球上漫游的恐龙模型，哥斯拉这样的怪物，超人这样的超级英雄，独行侠这样的电视角色，以及猫王这样的名人，都以规模形式量产。在 1960 年代，比例模型制造商还为公众对太空竞赛的兴趣提供了渠道，最新的航天器模型经常在真实飞船起飞之前就已经出现在业余爱好商店的货架上。幻想也随之而来，星舰和星际飞船的模型出现在电视和电影中。随着真彩零件精密铸造技术的不断提高，比例模型成为重要的教学工具。可以拆开和重新组装的详细解剖图是许多教室的成员，这只是一个例子。
原材料
塑料是当今制造的大多数比例模型的基本原材料。用于成型零件的塑料由制造商大量购买。这些颗粒以常见颜色购买，但可以在塑料熔化时添加额外的颜料。印刷品，包括贴花、说明书和盒子也是模型套件的重要组成部分。盒子正面通常带有一张全彩照片或艺术家对完整模型的详细描绘，或原始物体（如汽车）的照片。设计、布局、照片和艺术品由模型制作者设计工作室的艺术家准备；它们由专门的打印机打印。
用于组装和细化模型的油漆和胶水不属于套件的一部分。它们单独制造和销售，因为它们的保质期较短，可能会泄漏到盒子内，并且在移动时可能会损坏模型部件。主要模型制造商生产或销售自己品牌的油漆、胶水和组装工具。
模型的其他原材料包括轻木。在塑料发展之前，这是制作模型的主要材料，它像小板一样有长有宽。有时，轻木上印有轮廓，建造者在切割碎片时可以遵循；其他时候，合适的木头种类与一组印在纸上的图案和说明一起包装在一起，供模型建造者遵循。更多的时候，模型构建者使用想象力和技能来缩放、切割、组装和细化木模型。轻木仍用于模型制作，但在数量上远远超过塑料模型行业。
设计
从开始到生产，创建一个新的比例模型套件可能需要一整年的时间，制造商的投资成本高达 250,000 美元。例如，对于经典汽车的比例模型，设计过程始于纯粹的研究：为汽车的工作实例拍摄数百张照片。车子里里外外拍照；从多个角度拍摄每一个细节的照片，并将测量结果与物体一起拍摄，供设计师在工作室中使用以准确再现汽车。
对于新的汽车设计，汽车制造商在高度机密的过程中向模型制造商提供有关零件规格的计算机化信息——有时甚至在第一辆实际汽车组装完成之前。模型设计师使用计算机辅助绘图和设计 (CADD) 软件对这些信息进行分类，并创建将用于进行比例设计的测量和配置。设计师将此信息传输到一组图纸，这些图纸将用于制作模型的模具。这个过程可能会消耗数百小时的工程时间。
从照片、计算机数据和纸质图纸，设计进入制版阶段。熟练的艺术家按照设计师的图纸，用轻木或其他软木雕刻出图案模型。图案模型比模型套件的比例大两到三倍，允许在图案中添加额外的细节。这也证明了设计的准确性，并为将要制造汽车零件的所有模具提供了基础。当他们雕刻碎片时，制版师将它们组合在一起。制版精度在千分之几英寸（几分之一毫米）以内。
木制模型模型完成后，每个部分都涂有环氧树脂，这是一种在固化时会变硬的塑料材料。从树脂中取出木块，树脂将木块的形状困在型腔模具中。由型腔模具制成树脂芯模；两者紧密贴合，但它们之间有一个很小的空间。塑料模型零件将在此空间中形成。制作木制图案和树脂模具需要 1,000 多个小时。
同时，其他设计工程师使用设计图纸来布置“工具”，即许多零件的金属铸件，这些零件将模制在称为树的单一塑料形式上。这棵树的外边缘通常是大致矩形的，所以它可以装在一个盒子里。使用了几种标准的盒子尺寸。从树的中央“树干”处，突出了许多塑料“树枝”或手臂。每个分支的末端缩小到一个节点，在该节点连接模型的一部分。模型件可以折断以进行组装。刀具设计者还使用 CAD 来绘制刀具布局。他们必须将树上每个模型部件的方向设计为精确的角度，以便在将塑料注入工具时填充所有空腔。树木还设计为从模具中快速脱模。
树脂模具用于为每个模型零件制作单独的工具，使用受电弓复制每个零件的确切形状，并以实际模型的较小比例绘制。受电弓有两个针状部分：一个在树脂模具的表面上运行，而第二个是切割刀片，以正确的比例将钢雕刻成相同的形状。工具制造商完成缩放工具后，将其抛光至高光泽并手工添加更多细节。其中一些细节太精细，肉眼无法看到。
另一组设计师负责套件的纸张部分。为了制定说明，设计师将模型模型（有时是塑料模型第一次生产的样品）拆开并重新组装。他们一边走一边描述这些步骤，将它们写下来和画出来作为说明。其他艺术家查看真实汽车的照片并为模型设计贴花。这些可能是汽车上真实贴花的副本，也可能是赛车条纹等其他设计特征。有时，需要更多的研究来捕捉这些细节。还制作了盒盖上的插图。这些为模型构建者提供颜色参考指南，因此它们必须与原始汽车和为模型制作的贴花相符。盖子上的插图可能是真车照片或艺术家的印象。例如，福克三翼飞机模型的盒盖可能会展示红男爵在斗狗中的著名飞机。在盖子的其他地方，艺术家们描述了套件、它的难度、所包含的部件以及制造商的详细信息。
制造过程
- 随着许多设计步骤的完成，用于模型各个部分的各个钢制工具被带到工厂，在那里它们被放置在一个称为模具的更大框架中，该框架的重量可以超过 1/2 吨（1.4公吨）。将两半装在一起，模具从外面看起来就像一个大钢箱。它被解除
玩具模型套件的示例。用提升机进入注塑机的型腔。 -
在注塑机的一个单独部分，将细小的五彩纸屑状塑料颗粒倒入注塑机上方的储料斗中。当成型即将开始时，颗粒被送入加热室，在那里它们在 500° F (260° C) 的温度下熔化。液态塑料被泵入注塑机的腔体中，其中包含工具。加压的液态塑料以每平方英寸 1,000 磅（每平方厘米 58 公斤）的压力注入工具中。借助工具内部的精心布局，高压和高热的结合迫使液态塑料进入工具的每个缝隙。几秒钟后，树成型，塑料冷却，工具稍微打开，让塑料树掉到传送带上。注塑机再次关闭工具，并为下一个零件树注入更多塑料。树木以每分钟约两棵树的速度注塑成型。
每棵树边缘周围的任何间隙也将用塑料填充。这些在树上以纸一样薄的多余物出现，被称为闪光。当模型构建者开始制作模型时，必须修剪掉毛边。
- 在另一台机器上，像汽车挡风玻璃这样的透明塑料部件被成型。橡胶轮胎由第三台机器生产，其他特殊颜色的零件可能由工厂中的另一台机器生产。镀铬部件，如散热器格栅，首先注塑成型，然后放置在传送带上，然后移至浸渍机，从传送带上取下单独的树木并将它们浸入金属涂层中。浸渍液很快变干，机器将镀铬树重新沉积在传送带上，然后它们移向包装组装区。
- 在包装组装区，组装线工人坐在传送带的一侧，传送带将盒底喂给他们。他们从身后的一系列垃圾箱中选择每棵树模型零件中的一棵树，将树木放入塑料袋中，添加贴花纸和折叠说明，合上袋子，然后将其放入盒子底部。底部沿着传送带移动到一台机器上，机器用盖子盖住它们并密封盒子的末端或用收缩包装覆盖盒子。箱子用纸箱多件包装并送到运输部门。
质量控制
制作比例模型是设计密集型的，大部分过程是在设计工作室而不是工厂进行的。设计师对他们的主题非常了解，无论是战舰还是卡通英雄，并且非常注重设计中的细节。设计人员可以在过程中的任何时候拒绝工作。审查委员会批准初始设计概念、设计图纸、图案和工具制作以及塑料模型第一次生产运行的样品。在工厂，质量控制人员观察注塑和浸渍过程。质量控制人员观察装配线，组装套件后，从生产线上拉出样品盒并检查以确认所有零件都存在。
副产品/废物
玩具模型制造商能够回收与制造塑料模型相关的大部分废物。塑料废物可以在未来的批次中熔化和重新混合。来自工具制造的钢被收集并送到金属回收站。纸制品由再生纸制成。
安全问题
工厂工人的安全对于模型和工具制造商以及控制注塑成型过程的人员来说尤为重要。图案和工具制造商在雕刻图案、制作树脂模具和用受电弓蚀刻钢工具时戴上手套和安全眼镜。制作树脂模具的区域设有通风罩。注塑机的操作员戴着厚手套，以保护他们免受机器产生的热量的影响。机器本身是全自动的，只需要观察。
未来
玩具模型套件行业的健康状况有许多积极的指标。在 1990 年代，模特巨头 Revell 和 Monogram 合并，截至 2000 年，每年生产 1000 万套套件。像国际塑料模特协会这样的模特制作俱乐部在许多城市、大型企业和互联网上都有分支机构。展览会和其他展览经常有模型制作比赛以及模型和立体模型的展览；这些不仅包括“临时搭建”的模型（业余爱好者手工制作所有零件和细节以完成模型的最高级别），还包括从快速组装到定制模型的制造套件。
玩具模型套件的魅力有几个要素。这是一种建筑爱好，需要手工和技巧才能将小件收藏品塑造成一件完整的艺术品。所需的投资可以从零用钱开始，用于购买一些工具、饰面和套件。玩具模型套件是出色的教学工具。对他们的设计进行了研究，学生可以从个人研究中了解实际对象，例如汽车何时制造，哪些航空公司使用特定的飞机设计，以及漫画艺术家如何创造他的角色。通过模型套件中提供的领带物理部件，模型构建者可以使用耐心、思想、手工和想象力将历史、科学和流行文化转化为曾经或可能在未来的物体的三维模型。
制造工艺