Dobbelstenen
Achtergrond
Dobbelstenen zijn instrumenten die worden gebruikt voor het genereren van willekeurige getallen in een verscheidenheid aan sociale en gokspellen. Al sinds de oudheid bekend, worden dobbelstenen de oudste spelinstrumenten genoemd. Ze zijn meestal kubusvormig en gemarkeerd met één tot zes stippen op elk vlak. De meest gebruikelijke methode voor het vervaardigen van dobbelstenen omvat het spuitgieten van plastic gevolgd door schilderen.
Geschiedenis
Dobbelstenen worden al duizenden jaren gebruikt voor gaming en waarzeggerij. Bewijs gevonden in Egyptische graven suggereert dat deze beschaving ze al in 2000
Dobbelstenen werden tot in de twintigste eeuw typisch met de hand gemaakt en op kleine schaal geproduceerd. Toen de plastictechnologie opkwam, werden methoden ontwikkeld om deze toe te passen op de productie van dobbelstenen. Hierdoor konden fabrikanten op een kosteneffectieve manier massale hoeveelheden dobbelstenen produceren. In de loop der jaren zijn er verschillende patenten verleend voor verbeterde methoden voor het vervaardigen van dobbelstenen.
Ontwerp
De standaard dobbelsteen is een zeszijdige, plastic kubus. Elke zijde is meestal gemarkeerd met één tot zes vlekken of stippen. Deze stippen zijn zo gerangschikt dat tegenoverliggende zijden altijd in totaal zeven zijn. Bijvoorbeeld, de zijde met één stip ligt tegenover de zijde met zes stippen en de zijde met drie stippen tegenover de zijde met vier stippen. In een spel met twee dobbelstenen worden de dobbelstenen geschud en op een oppervlak gegooid. Het gerolde bedrag wordt aangegeven door de zijden van de dobbelstenen die naar boven zijn gericht. Als de dobbelstenen goed uitgebalanceerd en eerlijk zijn, heeft elke kant een gelijke kans om open te landen. Afhankelijk van het spel zal de speler ofwel haar stuk verplaatsen of geld inzamelen op basis van dit gerolde bedrag. Sommige populaire gokspellen die dobbelstenen gebruiken, zijn onder meer craps, chuck-a-luck en pokerdobbelstenen. Bordspellen zoals backgammon, Monopoly en Parcheesi gebruiken ook dobbelstenen.
Standaard dobbelstenen zijn verkrijgbaar in een breed scala aan maten en kleuren. Voor bordspellen wordt meestal een paar dobbelstenen van 12 mm gebruikt. Deze dobbelstenen worden als onvolmaakt beschouwd omdat ze afgeronde hoeken hebben, die willekeur verminderen. Aangezien deze dobbelstenen vaak worden gebruikt in kinderspellen, moeten ze ontworpen zijn om aan bepaalde veiligheidsnormen voor speelgoed te voldoen. Casino's gebruiken perfecte dobbelstenen die met de hand kunnen worden gemaakt. Ze zijn over het algemeen groter dan bordspeldobbelstenen met een zijde van 33 mm. Dit zijn rode, doorschijnende dobbelstenen met precisieranden en hoeken en witte stippen. Met deze constructie hebben worpen met deze dobbelstenen de grootste kans om eerlijk te zijn.
Speciale dobbelstenen worden geproduceerd voor veel verschillende toepassingen. In sommige gevallen worden de vlekken op een standaard kubusdobbelsteen vervangen door woorden, afbeeldingen of symbolen. Divining-dobbelstenen, die worden gebruikt om toekomstige gebeurtenissen te voorspellen, hebben verschillende voorspellende berichten op elk gezicht. Pokerdobbelstenen hebben aan elke kant een bedrukte kaart. Voor blinden zijn braille-dobbelstenen beschikbaar. Sommige spellen vereisen dobbelstenen met een ander aantal zijden en kunnen een groter aantal uitkomsten opleveren dan standaard dobbelstenen. Deze polydices kunnen drie tot twintig zijden hebben. Ze worden veel gebruikt in fantasierollenspellen.
Het belangrijkste ontwerpelement van de dobbelsteenproductie is de mal. Een mal is een in staal gesneden holte die de vorm heeft van het product dat het vormt. Typisch bestaat een mal uit twee stukken die samen worden gedrukt om de holte te vormen. Wanneer een kunststof in deze mal wordt geïnjecteerd, neemt deze de vorm van de mal aan naarmate deze uithardt. Omdat dobbelstenen stevige kubussen zijn, is het gebruik van een standaardvorm niet praktisch omdat het te lang duurt om af te koelen. Voor massaproductie van dobbelstenen wordt een speciaal matrijsontwerp gebruikt. Deze mal bestaat uit afzonderlijke kamers, die individuele elementen van de matrijs creëren. Naarmate de afzonderlijke stukken afkoelen, kunnen ze samen worden gedwongen om een verenigd enkel object te creëren. De mal wordt vervolgens geopend en de matrijs wordt uitgeworpen. Er worden speciale lossingsmiddelen gebruikt om het plastic gemakkelijker uit de mal te kunnen halen. Dit vormontwerp bespaart tijd omdat de kleinere stukken sneller kunnen afkoelen.
Grondstoffen
Door de geschiedenis heen zijn talloze materialen tot dobbelstenen gesmeed. Dit omvat zaken als botten, glas, hout, zaden en metalen. Tegenwoordig is plastic het meest gebruikte basismateriaal voor de vervaardiging van dobbelstenen. Kunststoffen zijn polymeren met een hoog molecuulgewicht die worden geproduceerd door middel van een verscheidenheid aan chemische reacties. Opdat een kunststof geschikt is voor de vervaardiging van dobbelstenen, moet deze een goede slagvastheid hebben, gemakkelijk kunnen worden gekleurd en hittebestendig zijn. Het is ook wenselijk dat het helder, kleurloos en transparant is. De meeste dobbelstenen zijn gemaakt van thermohardend plastic. Een kunststof die aan al deze eisen voldoet, is polymethylmethacrylaat (PMMA). Op cellulose gebaseerde kunststoffen worden ook gebruikt.
Omdat het polymeer, dat het grootste deel van het plastic vormt, typisch kleurloos is, worden er kleurstoffen toegevoegd om de dobbelstenen aantrekkelijker te maken. Dit kunnen oplosbare kleurstoffen of fijngemaakte pigmenten zijn. Om een witte kleur te produceren, kan een anorganisch materiaal zoals titaniumdioxide worden gebruikt. Andere anorganische materialen zoals ijzeroxiden kunnen worden gebruikt om gele, rode, zwarte, bruine en bruine dobbelstenen te produceren. Organische kleurstoffen zoals pyrazolonrood, chinacridonviolet en flavantrongeel kunnen ook worden gebruikt.
Een groot aantal andere vulmaterialen worden aan de kunststoffen toegevoegd om een duurzame set dobbelstenen van hoge kwaliteit te produceren. Om de verwerkbaarheid en flexibiliteit van het polymeer te vergroten, wordt een weekmaker meegeleverd. Weekmakers zijn niet-vluchtige oplosmiddelen en omvatten zaken als paraffinische oliën of glycerol. Om de algehele eigenschappen van de kunststof te verbeteren, worden versterkingsmaterialen zoals glasvezel toegevoegd. Tijdens de productie wordt het plastic typisch verwarmd. Om deze reden moeten stabilisatoren worden toegevoegd om het plastic te beschermen tegen afbraak. Onverzadigde oliën zoals sojaolie kunnen als warmtestabilisatoren worden gebruikt. Andere beschermende materialen die zijn toegevoegd, zijn onder meer ultraviolette (UV) beschermers zoals benzofenonen om UV-degradatie te voorkomen en antioxidanten zoals alifatische thiolen om oxidatie door de omgeving te verminderen. Ten slotte worden tijdens de fabricage ook verbindingen gebruikt om de verwerking te vergemakkelijken. Dit omvat over het algemeen materialen zoals geëthoxyleerde vetzuren, siliconen of metaalstearaten, die helpen bij het verwijderen van het plastic uit de mal.
Het fabricageproces
Het exacte productieproces voor elk type matrijs hangt af van de gebruikte basisgrondstoffen. Voor massaproductie van imperfecte standaard dobbelstenen wordt een spuitgietproces gebruikt, gevolgd door schilderen en verpakken.
Vormen
- 1 Aan het begin van een productielijn voor dobbelstenen worden plastic korrels via spuitgieten omgezet in dobbelstenen. De pellets zijn plastic kralen waaraan alle kleurstoffen en vulstoffen al zijn toegevoegd. Ze worden in een grote bak geplaatst die bekend staat als een trechter en worden door een hydraulisch gestuurde schroef geleid. Terwijl ze door de schroef gaan, worden ze verwarmd en gesmolten. Aan het uiteinde van deze schroef zit een spreider die het gesmolten materiaal in een koele, gesloten tweedelige mal injecteert.
Plastic korrels worden in een grote bak, een trechter genoemd, geplaatst en door een hydraulisch bediende schroef geleid. Terwijl ze door de schroef gaan, worden ze verwarmd en gesmolten. Aan het uiteinde van deze schroef zit een spreider die het gesmolten materiaal in een koele, gesloten tweedelig meid injecteert. De dobbelstenen zijn geverfd en verpakt. - 2 De mal is opgebouwd uit meerdere kamers, waardoor meerdere kunststof onderdelen ontstaan. In de mal wordt het plastic onder druk gehouden en vervolgens afgekoeld. Als het afkoelt, worden de plastic stukjes hard. De mal wordt dan geopend. Wanneer de mal wordt geopend, worden de afzonderlijke stukken samengeperst om een enkele stevige kubus te vormen. Omdat de mal op de juiste manier is ontworpen, heeft deze kubus inkepingen die aan elke kant de stippen worden. De kubus wordt vervolgens uit de mal geworpen, gecoat en via een transportband naar de volgende productiefase geleid. Ondertussen sluit de tweedelige mal weer en is deze klaar om de volgende dobbelsteen te maken.
Schilderen en labelen
- 3 Om de productie van de matrijs te voltooien, kunnen ze worden gewassen en gedroogd voordat de laatste versieringen worden aangebracht. Eerst worden de plekken op de juiste manier geverfd. Voor speciale dobbelstenen kunnen op elke zijde woorden worden afgedrukt of afbeeldingen worden aangebracht. Ook kunnen bedrijfslogo's of andere reclame worden toegepast. Dit kunnen stickers of coatings zijn. De coatings die tijdens deze stap worden gebruikt, zijn speciaal ontwikkeld om aan het plastic te hechten en snel te drogen.
Verpakking
- 4 Afhankelijk van het uiteindelijke gebruik van de dobbelstenen, kunnen ze in bulk worden verpakt voor gebruik in bordspellen of afzonderlijk worden verpakt voor verkoop aan de consument. Voor bordspellen worden de dobbelstenen in dozen verpakt en naar spelfabrikanten verzonden, net als elk ander componentmateriaal. Wanneer ze rechtstreeks aan consumenten worden verkocht, worden dobbelstenen meestal in plastic blisterverpakkingen met een kartonnen achterkant gedaan. Dit pakket heeft het dubbele doel om de dobbelstenen te beschermen tijdens verzending en om reclame voor het product te maken. De afgewerkte dobbelstenen worden vervolgens in dozen geplaatst en per vrachtwagen naar distributeurs verzonden.
Kwaliteitscontrole
Om ervoor te zorgen dat elke geproduceerde matrijs voldoet aan gespecificeerde kwaliteitsnormen, worden een aantal kwaliteitscontrolemaatregelen genomen. Voorafgaand aan de fabricage worden bepaalde fysische en chemische eigenschappen van de binnenkomende kunststofgrondstoffen gecontroleerd. Dit omvat zaken als bepaling van het molecuulgewicht, onderzoeken naar chemische samenstelling en visuele inspectie van het uiterlijk. Er kunnen ook strengere tests worden uitgevoerd. Zo kunnen bijvoorbeeld stress-strain testen worden uitgevoerd om de sterkte van de kunststof te bepalen. Impacttesten helpen bij het bepalen van de taaiheid van het plastic. Tijdens de fabricage zijn lijninspecteurs op verschillende punten op de productielijn gestationeerd. Hier controleren ze visueel de plastic onderdelen om er zeker van te zijn dat ze de juiste vorm, maat en kleur hebben. Ze controleren ook de integriteit van de uiteindelijke verpakking. Als er defecte dobbelstenen worden gevonden, worden ze van de productielijn verwijderd en opzij gezet om te hervormen. Computers worden ook gebruikt om het plasticgebruik, de schimmelretentietijd en de lijnsnelheid te regelen.
De Toekomst
In de toekomst zullen dobbelsteenfabrikanten zich concentreren op het verhogen van de verkoop en het verbeteren van het productieproces. Om de verkoop te verhogen, zullen dobbelsteenmarketeers worden betrokken bij het ontwikkelen van nieuwe spellen die gebruik maken van verschillende soorten dobbelstenen. Deze spellen vereisen nieuwe soorten dobbelstenen die verschillende vormen, maten en plastic samenstellingen kunnen hebben. Vanuit productieoogpunt zullen toekomstige verbeteringen gericht zijn op het verhogen van de productiesnelheden, het minimaliseren van chemisch afval en het verlagen van de totale kosten.
Productieproces