물총

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배경

펌프 액션 물총은 물총 무기고에 비교적 최근에 추가된 것입니다. 플라스틱 물총은 오랫동안 미국 어린이들의 주요 여름 장난감이었습니다. 이 전통적인 장난감은 상대적으로 약한 물줄기를 뿜어내므로 물을 채우기 위해 자주 휴식을 취해야 합니다. 펌프 액션 건은 이전 제품과 다른 원리로 작동합니다. 사용자는 저장소의 공기를 가압하는 총의 핸들을 펌핑합니다. 그런 다음 사용자가 피스톤과 같은 방아쇠를 작동하면 압축된 공기가 별도의 물 탱크에서 물을 방출하여 최대 15m(50피트)까지 도달할 수 있는 강력한 물줄기를 생성합니다. 최초의 펌프액션 물총은 미국 엔지니어인 Lonnie Johnson이 발명했으며 장난감은 뉴저지주 Mount Laurel에 있는 Larami Corporation에서 Super Soaker라는 브랜드 이름으로 제조됩니다. Super Soaker의 성공에도 불구하고 다른 회사에서 디자인을 채택하고 확장했습니다.

연혁

발명가 로니 존슨(Lonnie Johnson)은 핵 공학 석사 학위를 받았고 1982년 공군에서 일하던 중 가압 물총에 대한 아이디어를 생각해냈습니다. 그는 실제로 냉각 유체로 프레온 대신 물을 사용하는 히트 펌프 프로젝트에 참여하고 있었습니다. Johnson은 욕실에 있는 튜브를 실험하는 동안 고압 노즐을 통해 물을 뿌렸습니다. 그는 냉각 작업을 잠시 접어두고 프로토타입 물총을 만들어 여섯 살 난 딸에게 주었습니다. 고성능 물총은 빠르게 동네의 인기를 끌었고 발명가는 시장성 있는 모델을 개발하기 시작했습니다. Johnson은 물총의 모든 밸브와 부속품을 직접 만들었으며 권리를 보호하기 위해 여러 특허를 받았습니다. 자신의 자원으로 물총을 제조하는 것은 너무 비싸다는 것이 판명되어 Johnson은 자신의 아이디어를 장난감 회사에 판매했습니다. 1989년이 되어서야 발명가는 그 해의 미국 국제 장난감 박람회에서 Larami Corporation의 대표자들을 만났습니다. Larami는 이전에 이스라엘 Uzi 기관단총을 본뜬 배터리로 작동되는 물총을 판매했습니다. Alan Amron이 발명한 배터리 작동식 총은 1985년에 시장에 출시되어 1986년에 큰 인기를 얻었습니다. 이 총은 분당 250분출하는 내부 모터로 구동됩니다. 라라미의 물총 경험으로 인해 존슨의 장난감을 만들기에 좋은 후보로 보였다. Johnson은 자신의 물총 디자인의 비밀을 누설하는 것을 경계했고 장난감 회의에서 자신의 모델을 모호한 용어로 설명했습니다. 그는 Larami의 경영진이 궁금해할 만큼 충분히 공개했고 곧 Johnson은 그의 프로토타입을 회사 본부로 가져왔습니다. 그의 손으로 만든 모델은 폴리염화비닐(PVC) 튜브, 플렉시글라스, 플라스틱 소다병으로 만들어졌습니다. 경영진에게 물총이 무엇을 할 수 있는지 보여주기 위해 Johnson은 물총을 채우고 회의실 전체에 걸쳐 거대한 물줄기를 쏘았습니다. Larami의 사장은 즉시 감명을 받았고 Johnson과 회사는 계약에 서명했습니다. 장난감은 거의 즉시 인기를 얻었습니다. 1990년 출시된 지 2년 만에 Larami는 천만 대 이상의 Super Soakers를 판매했습니다. 더 큰 모델의 비용은 최대 40달러로 상당한 수익을 창출했습니다.

1992년 여름, 고성능 물총에 대한 논쟁이 벌어졌습니다. 보스턴에서는 물싸움이 실제 총격전으로 확대되었고 한 십대가 총에 맞아 사망하여 보스턴 시장은 지역 상점에 Super Soakers 재고를 중단하도록 요청했습니다. 얼마 후, 뉴욕에서는 십대들이 슈퍼 소커로 행인을 흠뻑 적시고, 기분이 상한 피해자가 총을 쏘아 2명의 청소년에게 부상을 입혔습니다. 정치인과 법 집행 요원은 이러한 비극의 여파로 Super Soaker의 잘못을 비난했지만 다른 사람들은 실제 총이 아니라 물총이 문제였다고 주장했습니다. 그럼에도 불구하고 펌프액션 물총은 인기를 얻었습니다. 1998년까지 Larami의 Super Soaker는 세계에서 가장 많이 팔린 여름 장난감이 되었습니다. 소매 판매액은 2억 달러 이상이었습니다. 이 회사는 8년 동안 3억 대 이상의 Super Soakers를 판매했으며 다양한 크기와 가격의 10개에 가까운 모델을 생산했습니다.

원자재

물총의 주요 원료는 단순히 플라스틱입니다. 플라스틱은 다채로운 효과를 위해 다양한 안료와 혼합됩니다. 필요한 다른 재료는 접착제와 가벼운 나사입니다. 플라스틱 몰드용 다이는 강철로 만들어집니다. 물은 제조 공정에서 부품을 테스트하는 데 사용되며, 압축된 공기도 사용됩니다.

디자인

펌프식 물총의 제조 과정은 상당히 간단하지만 설계 과정이 길고 복잡합니다. 물총 판매 기간은 여름으로 제한됩니다. 디자인 프로세스는 일반적으로 내년 판매 시즌을 위한 새 모델을 만들기 위해 7월이나 8월에 시작됩니다. 그 시점에서 마케터는 일반적으로 현재 연도에 잘 팔리는 모델에 대한 명확한 아이디어를 가지고 있으며 판매 데이터와 소매업체의 피드백을 다음 여름 계획에 통합할 수 있습니다. 물총 회사의 직원은 위시리스트로 디자인을 시작하고 개선되거나 변경되었으면 하는 기능을 메모하고 제품에 대한 창의적인 개념을 제시합니다. 회사는 새로운 관점에 접근할 수 있도록 회사 외부에 컨설턴트나 디자이너를 고용할 수도 있습니다. 약 6개월 동안 아이디어가 구체화되면 물총 회사는 엔지니어를 모집하여 예비 모델을 만듭니다. 이 첫 번째 모델은 "빵 상자"로 알려져 있습니다. 빵 상자는 물총 회사에서 요청한 작동 기능을 가지고 있지만 노즐과 펌프는 완제품처럼 보이지 않는 상자에 장착되어 있습니다. 기능은 이 시점에서만 성능에 대해 평가됩니다. 총이 어떻게 보이는지는 완전히 또 다른 질문입니다. 빵 상자는 여러 번 변경될 수 있습니다. 프로젝트를 진행하는 회사 직원의 승인을 받으면 엔지니어는 필요한 부품의 내부 레이아웃 도면을 작성합니다.

다음으로, 설계자는 작업을 시작하여 물총이 어떻게 나타나야 한다고 생각하는지 도면을 작성합니다. 디자이너는 6~12개의 도면을 만들 수 있습니다. 회사 팀은 도면을 검토하고 다양한 디자인의 측면을 혼합하고 일치시킬 수 있습니다. 예를 들어 한 디자인에는 핸들을, 다른 디자인에는 노즐을 선호할 수 있습니다. 디자이너는 회사 팀의 선호도에 따라 최종 도면을 만듭니다.

그런 다음 설계자의 도면이 부품 도면을 작성하는 엔지니어에게 전송됩니다. 대부분의 경우 엔지니어는 설계 측면을 변경해야 합니다. 따라서 도면은 검토를 위해 설계자에게 다시 돌아가고 수정이 이루어지며 엔지니어는 더 많은 도면을 만듭니다. 결국 디자인이 완성되어 모델 제작자에게 보내집니다.

모형 제작자는 여러 모형을 만듭니다. 첫 번째는 작동하는 모델이 아니라 단단한 플라스틱입니다. 이를 통해 회사 팀은 총이 3차원으로 어떻게 보이는지 볼 수 있습니다. 그러면 팀은 새 총의 미학을 더 잘 판단할 수 있습니다. 다음으로, 모델 제작자는 작업 모델을 생성합니다. 한편, 회사 아트 부서는 총의 패키지 디자인과 색상을 제시합니다. 작업 모델은 회색 플라스틱으로 만들어졌습니다. 모형 제작자는 이 중 6개를 생산하고 미술 부서의 예술가들은 이를 회사에서 내년 여름에 판매하겠다고 제안한 장난감처럼 보이도록 페인트합니다. 그런 다음 이 모형을 최고의 소매 구매자에게 배포합니다. 구매자는 제품에 대해 좋아하는 것과 싫어하는 것에 대한 의견을 제시합니다. 그들은 또한 회사에 얼마나 많은 매장이 재고를 원할 것인지에 대한 추정치를 제공하기 시작합니다.

물총 회사는 소매업체로부터 피드백을 받은 후 대량 생산을 위한 새 제품을 준비하기 위해 제조 계약자와 협력하기 시작합니다. 이번에는 또 다른 모델이 생성됩니다. 전형적인 펌프식 물총. 툴링 모델이라고 합니다. 이를 통해 공장의 전문가는 성형에 필요한 부품을 확인하고 문제를 지적할 수 있습니다. 이 단계에서 제조 공장에서 추가 작업이 수행됩니다.

제조 공정

모드 만들기

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1 물총의 각 부분에 대한 디자인은 컴퓨터에 그려집니다. 그런 다음 도면은 제조 시설의 컴퓨터에 공급됩니다. 이 컴퓨터는 금형 절단을 제어합니다. 금형은 컴퓨터 설계에 따라 강철로 절단됩니다.

금형 테스트

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2 양산을 시작하기 전, 제조시설의 작업자들이 여러 차례 시운전을 한다. 첫 번째 테스트 실행에서는 각 부품의 복사본을 두세 개만 만들 수 있을 만큼 충분히 착색되지 않은 플라스틱이 기계에 공급됩니다. 엔지니어는 문제가 없는지 확인하기 위해 테스트 샷이라고 하는 이러한 부분을 연구합니다. 그런 다음 작업자는 약간 더 큰 테스트를 실행합니다. 이것을 엔지니어링 파일럿이라고 합니다. 다시 무색 플라스틱을 사용하여 금형을 채우고 각 부품의 수십 조각을 만듭니다. 그런 다음 이 부품을 완전히 조립하여 2~34개의 모형 총을 만듭니다. 이를 통해 공장 직원은 전체 생산 프로세스를 테스트할 수 있습니다. 그들은 조각이 얼마나 잘 형성되고 서로 잘 맞는지 볼 수 있습니다. 이 시점에서 조립의 모든 문제가 해결됩니다. 다음 테스트 실행은 색상 확인입니다. 금형에 사용된 플라스틱 원료는 자연적으로 밝은 갈색, 회백색 또는 회색입니다. 플라스틱에 안료가 추가되고 금형이 채워집니다. 색상이 지정된 디자인인지 확인하기 위해 검사됩니다. 마지막으로 작업자는 품질 관리를 위해 따로 보관할 40-50개의 부품을 테스트 실행합니다. 이것들은 여러 다른 실험실로 보내져 안전성과 신뢰성 모두에 대해 테스트됩니다. 모든 것이 잘 테스트되면 대량 생산이 시작될 수 있습니다.

전체 생산

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3개의 개별 물총 조각은 사출 성형 또는 블로우 성형을 통해 만들어집니다. 가열된 플라스틱은 압력을 가해 강철 주형에 주입되거나 불어납니다. 작업자는 부품의 몰드를 풀고 조립 영역으로 가져갑니다. 조립 작업은 손으로 합니다. 일부 부품은 간단히 서로 맞물리고 다른 부품은 접착하거나 나사로 결합해야 합니다. 물총 제조가 다른 성형 플라스틱 제품의 제조와 다른 점 중 하나는 부품의 방수 테스트가 필요하다는 것입니다. 금형에서 나오는 모든 펌프와 노즐은 다른 중요한 부품과 마찬가지로 테스트를 거칩니다. 가능하면 물 대신 공기를 부품으로 불어넣습니다. 부품이 밀폐되어 있으면 확실히 물을 머금을 것입니다. 그러나 일부 부품은 물로 테스트해야 합니다. 이것은 나중에 건조되어야 함을 의미합니다. 그렇지 않으면 총이 조립실을 젖게 됩니다. 그래서 공기를 불어서 건조시킵니다. 어떤 경우에는 부품의 모양 때문에 모든 물을 빼낼 수 없습니다. 이러한 경우에 사용된 물은 항진균제로 처리되며 포장에는 또한 총에 약간의 습기가 있어야 한다고 표시되어 있습니다. 최대 생산량으로 가동할 때 물총 제조 공장은 수천 명의 직원을 고용하고 몇 달에 걸쳐 수백만 개의 총을 만듭니다.

포장

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4 물총이 완전히 조립되면 포장할 준비가 된 것입니다. 총 자체가 긴 설계 과정을 거쳤기 때문에 포장도 이상적인 제품을 위해 고려해야 할 많은 측면이 있습니다. 펌프액션 물총은 대부분 해외에서 생산되며 장거리 배송됩니다. 포장의 무게는 운송 비용을 결정하기 때문에 매우 중요합니다. 포장은 또한 거친 취급을 견딜 수 있을 만큼 내구성이 있어야 하고 소매점에서 소비자의 관심을 끌 수 있을 만큼 매력적이어야 합니다. 패키지의 전체 크기도 중요합니다. 상자는 여러 개가 함께 맞도록 설계되어 배송 상자의 공간을 절약할 수 있습니다. 손으로 직접 포장하기 때문에 포장도 간편해야 하므로 작업자들이 빠르게 포장해야 합니다.

품질 관리

품질 관리는 설계 프로세스의 시작 부분에서 시작됩니다. 미국에서 어린이에게 판매되는 모든 장난감 및 제품과 마찬가지로 펌프식 물총도 안전 표준을 충족해야 합니다. 이 표준은 미국 재료 시험 협회(ASTM)에서 설정한 것으로 작은 부품, 날카로운 부분, 재료의 안전성 및 기타 측면에 관한 것입니다. 제조업체는 또한 제품의 신뢰성에 관심이 있습니다. 고가의 최고급 물총은 10년 동안 지속되도록 설계될 수 있지만 더 저렴한 제품은 일반적으로 1~2년 동안 사용할 것으로 예상됩니다. 이러한 신뢰성은 총이 발사될 것으로 예상되는 횟수를 지정하는 테스트 일정과 함께 제품에 설계되었습니다. 주요 생산 실행 직전에 제조업체는 품질 관리 목적으로 40-50개 부품의 테스트 실행을 수행합니다. 이 테스트 조각은 정상적인 사용과 과도한 남용에 얼마나 잘 견디는지 알아보기 위해 낙하 테스트와 같은 다양한 시험을 거칩니다. 모델이 2,000번의 스쿼트를 통해 지속된다고 가정하면 테스트 시설에서 2,000번의 스쿼트를 수행합니다. 기타 부품은 납, 중금속 등의 위험한 물질이 제품을 만드는 데 사용되지 않았는지 테스트하고 기타 안전 요소를 세심하게 검사합니다. 많은 양의 품질 관리도 제조 공정에 포함됩니다. 주요 부품은 조립 전에 압축 공기 또는 물로 개별적으로 테스트됩니다. 완전히 조립된 물총의 무작위 샘플도 채취합니다. 이들은 기능 테스트를 거쳤습니다. 즉, 물과 샷으로 채워져 있습니다.

미래

펌프 액션 물총은 더 크고 더 큰 물 장난감에 대한 대중의 요구를 충족시키기 위해 지속적으로 재설계되고 있습니다. 이 요구를 충족시킬 것을 약속하는 많은 새로운 디자인이 있습니다. 하나의 새로운 물총은 1갤런(3.8L)의 물을 담을 수 있으며 노즐에 대한 6가지 설정과 3가지 스프레이 패턴이 있습니다. 다른 하나는 11개의 노즐 설정을 가지며 1.3갤런(4.8L)을 유지합니다. 초당 흡수량과 스프레이 길이 또한 향후 설계에서 큰 요소입니다.