亿迅智能制造网
工业4.0先进制造技术信息网站!
首页 | 制造技术 | 制造设备 | 工业物联网 | 工业材料 | 设备保养维修 | 工业编程 |
home  MfgRobots >> 亿迅智能制造网 >  >> Manufacturing Technology >> 制造工艺

塑料娃娃


背景

几个世纪以来,玩偶已经从宗教符号或仪式中的偶像演变为儿童的玩具,现在也是非常珍贵的收藏品。玩偶收藏已经成为美国成人的第二大爱好,很多收藏品都是用塑料做的。一家受欢迎的玩偶公司 Alexander Doll Company 每年向儿童和收藏家销售超过 500,000 个玩偶。

一些最早的玩偶可以追溯到公元前 2000 年左右 并在埃及生产。这些玩偶由木头制成简单的桨状,可能用于生育仪式。其他微型人物被用于墓葬。早期的希腊人也制造了木制和粘土娃娃。许多这些古老的娃娃被认为具有神奇的力量。

娃娃制作在罗马时代也是一个行业,材料包括木头、布料、骨头和赤陶。在此期间,娃娃在青春期被献给水星、木星和戴安娜的众神。娃娃也经常与它们的主人一起埋葬,特别是因为许多娃娃都很年轻。其他早期文化——包括在印度、日本和北美发现的文化——使用娃娃来教孩子们他们的传统。材料包括布、粘土、鹿皮和玉米壳。用玉米制成的娃娃经常用于庆祝丰收。

随着文明的发展,玩偶也在进化,对于那些负担得起的人来说,它变得更加精致。在中世纪晚期(14 世纪),欧洲的富裕儿童得到了蜡、木头和合成玩偶,玩偶制作成为一种商业实体。这种玩偶一直很受欢迎,直到 19 世纪末。到 15 世纪,德国已成为重要的玩偶制造中心,法国也紧随其后。豪华娃娃的制作一直持续到 16 世纪,巴黎是一个重要的中心。同样在此期间,可用的娃娃配件数量有所增加。

下个世纪继续看到普通儿童和贵族出生的人都在玩洋娃娃。蜡和木头仍然很受欢迎,纸浆 变得越来越普遍。到本世纪末,娃娃成为一种公认的商品,甚至远至美洲殖民地也是如此。美国定居者也开始生产他们自己的娃娃,通常是用木头做的。

其他材料在十八世纪开始流行。尽管它很脆弱,但使用了易于铸造的熟石膏。在德国,首先制作了硬膏瓷,随后被用来制作头像。这一时期的一个普遍传统是,女士们将蜡娃娃做成自己的肖像并穿着时髦的衣服。另一种流行的研究和检查服装的方法是使用纸质人物。纸张便宜且容易获得;连衣裙被涂上颜色以适应身材。本世纪末,扁平纸或卡片娃娃在欧洲以片状形式出售。

在 19 世纪,中国制造的娃娃头和娃娃被引入,娃娃制造商开始寻找坚不可摧的物质。 Gutta percha 是一种来自 Mayala 的类似橡胶的物质,大约在 1840 年左右在欧洲开始使用。当美国固特异橡胶公司于 1851 年发明了硬橡胶的硫化工艺时,这种材料被美国的许多玩偶制造商采用,并在一百年后仍在使用。金属和赛璐珞是当时各国也使用的另外两种材料。

20 世纪初,构图仍然很流行,直到二战结束几年后,第一个真正的塑料娃娃才在东德制造。从那以后,塑料娃娃在每家玩具店都比比皆是,其中最受欢迎的是芭比娃娃(年零售额近 10 亿美元)。自 1959 年以来,超过 10 亿个芭比娃娃及其家庭成员已在全球 140 多个国家/地区销售。每一秒,世界上的某个地方都会售出两个芭比娃娃。

今天,在价值超过 15 亿美元的美国玩具行业中,所有材料的玩偶代表的市场价值超过 20 亿美元。这代表了大约 230 亿美元的零售市场,占全球玩具市场的三分之一。

设计

许多玩具设计师利用各种来源的信息,包括父母、心理学家、教育工作者和其他儿童发展专家。这一背景为消费者在购买玩具时寻找什么、儿童如何通过游戏学习以及青少年何时在身体和认知上为某些类型的玩具做好准备等方面提供了宝贵的线索。玩具也经常由儿童自己在焦点小组或家中进行测试,以确定耐用性、年龄适宜性、游戏模式和适销性。为此,一些玩具制造商在内部设有全年开放的儿童保育设施,而另一些则与大学和其他研究机构建立关系。在完成第一个原型后对产品的安全性进行详细评估,并在玩具接近生产时进行更新。

玩偶制造商通常从最初的概念到成品设计一个玩偶,包括包装和衣服。首先,制作一个简单的草图或绘图,然后是彩色插图。接下来,用蜡雕刻一个模型。设计获得批准后,将制作用于制造生产模具的母模。

原材料

大多数塑料娃娃由乙烯基制成,也称为聚氯乙烯 (PVC)。主要树脂生产商供应 PVC 化合物,这是仅次于聚乙烯的世界第二大热塑性塑料。 PVC 的基本组成部分是氯乙烯,它通过悬浮工艺转化为 PVC。所有 PVC 必须在使用前混合。刚性化合物主要由树脂组成(85-90%),而柔性 PVC 包含 40-60% 的树脂。其他添加剂包括增塑剂、稳定剂、加工助剂、润滑剂、颜料和填料。

一些娃娃的身体也由聚乙烯制成——乙烯的衍生物和一种无色的易燃气体。该气体在催化剂存在下经受升高的温度和压力,催化剂将气体转化为聚合物。其他用于制作娃娃的原材料包括用于制作五官的各种颜料、用于头发的尼龙以及用于服装的布和线。

制造
过程

两种主要的塑料成型工艺用于制造玩偶的身体部位。头部和四肢是通过称为滚塑成型的工艺制成的。滚塑成型用于生产各种尺寸和形状且壁厚均匀的中空无缝产品。如果成本是一个问题,有时会使用吹塑来制作躯干,因为它是一种更快、更经济的方法。

原料准备

  • 1 需要单独的混合操作来将树脂的形式转化为适合成型工艺的一种,同时还要引入任何添加剂。通常这一步是在塑料制造商处完成的,但如果需要特殊配方,有时也会由玩偶制造商完成。

    塑料娃娃的头部和四肢是通过一种称为旋转成型的工艺制成的。首先,模具型腔被填充、闭合和加热。在加热时,模具会双轴旋转以形成中空的无缝形状。

成型

  • 2 在滚塑成型期间,模具型腔首先填充预定量的液态化合物。每个金属模具由多个腔体组成,数量取决于玩偶的大小。例如,一次可以制作多达 60 个磁头。模具闭合后,将它们放入加热的烘箱中并进行双轴旋转。在加热循环过程中,树脂熔化、熔化,然后密实成模具型腔的形状。
  • 3 接下来,模具在腔室内使用空气和水缓慢冷却。冷却后,将模具从腔室中取出,打开,取出成品。
  • 4 在吹塑成型过程中,首先由熔融塑料通过管状容器挤出形成称为型坯的中空管。然后将该管放置在钢模具的两半之间,并通过使用气压迫使其呈现模具型腔的形状。 80-120 psi 的气压通过管子内部引入,迫使塑料紧贴模具表面。
  • 5 在任一成型过程之后,用手修剪零件以移除法兰。

装饰头部

  • 6 在组装所有身体部位制作娃娃之前,应用面部特征和头发。首先,插入眼睛,然后使用空气刷法喷涂脸颊、嘴唇,有时还喷涂睫毛。此过程最多可涉及 15 个步骤。
  • 7 如果头发不是作为头部的一部分成型,则使用手动操作的特殊缝纫机将尼龙扎根到乙烯基中。然后仔细修剪、梳理和固定头发。现在可以将头部和四肢连接到身体上。

敷料和包装

  • 8 下一步是给娃娃穿上衣服并修剪所有悬挂的线。任何特殊标签或标签都在包装前贴上。大多数娃娃都是手工包装在盒子里的,因为它们经常必须摆出姿势。在盖上盒子之前,每个玩偶都会接受最后的检查。然后将这些盒子装在运输纸箱中。

质量控制

除了在成型过程中抽查玩偶零件是否存在缺陷外,塑料玩偶还必须符合美国消费品安全委员会 (CPSC) 首次制定的特定玩具安全法规。这些包括对油漆和其他类似表面涂层材料的要求和测试标准;锋利的边缘和尖点;可以吞咽或吸入的小部件;使用和滥用测试;有害物质;易燃性和毒性;其中。所有原材料均由供应商测试并随附属性数据 在最后组装之前,将五官和头发应用到娃娃头上。如果头发不是作为头部的一部分成型,则使用手动操作的特殊缝纫机将尼龙扎根到乙烯基中。然后仔细修剪、梳理和固定头发。床单。在娃娃被包装之前,它会通过金属探测器,以确保不存在金属污染物。

CPSC 法规通过引用并入玩具行业的自愿性标准 ASTM F963,该标准由美国测试与材料协会发布。 ASTM F963 和联邦法规包括 100 多个单独的测试和设计规范,以减少或消除在正常使用或合理可预见的滥用条件下可能造成伤害的危险。这些测试在内部或由独立的测试实验室进行。

日本和欧洲也存在类似的安全标准。一项国际标准也在制定中,它将作为所有其他国家可以开始协调的一系列要求。

副产品/废物

在成型过程中产生的任何多余材料通常都会被丢弃,因为它们无法再循环回过程中。原始材料的成分会受到影响,从而改变玩偶的质量和颜色。有时,废料被回收用于其他目的。

未来

互联网和其他计算机技术正在对玩具行业产生深远的影响,并将继续如此。如今,9 到 14 岁的美国人中有 40% 可以使用电脑,22% 的人会积极上网,从而取代了原本可能用于传统游戏的一些时间。视频游戏(现在批发市场规模接近 30 亿美元)和 PC 软件也继续受到欢迎,预计会有两位数的增长。然而,美国的传统玩具市场只会增长百分之几,基本的玩偶市场已经从三到八岁的孩子缩水到三到五岁的孩子。总体而言,玩具和视频游戏行业将增长 3-5%。

消费者可以期待看到更多在玩具中使用技术或增强传统版本的例子。例如,芭比“服装设计师”CD-ROM 就是为芭比娃娃拥有者创造新的游戏维度的一个很好的例子。随着交互式微芯片组件的成本不断下降,更多的玩具制造商将能够以消费者负担得起的价格将交互式技术融入玩具中。

虽然基本玩偶市场变小了,但预计不会完全消失。对功能更多、互动性更强的玩偶的需求越来越大。在不久的将来,塑料娃娃无疑会追随流行玩具Furbie的脚步。


制造工艺

  1. 墓碑
  2. Spork
  3. 泳装
  4. 开瓶器
  5. 鞋包
  6. 俄罗斯套娃
  7. 鞋带
  8. 套鞋
  9. 轮播
  10. 棉花糖
  11. 沙发
  12. 餐具