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模切压痕技术在瓦楞纸箱中的应用

时间:2009-3-13 14:17:06 中国废旧物资网  免费注册赢积分 编辑:小博

模切压痕是瓦楞纸箱加工中不可缺少的工艺。经过模切压痕的纸箱外观质量和市场竞争力都有很大的提高。模切压痕的主要工艺过程为:产品设计→模切刀具加工→排版→装、垫版→模切压痕→整理→成品。

1.产品设计 

  瓦楞纸箱设计时,要精确计算包装内部尺寸规格,线条转弯处尽量采用圆角,防止出现尖角,这样有利于排刀;避免多个相邻窄边连接,便于清废。  瓦楞纸箱各部位规格确定后,采用打样试成型的方法,验算、核对规格的合理性和外观的艺术性,然后再正式制版。

  2.刀具选择与加工   

  模切用的刀具称为模切刀,也称为钢刀、啤刀等;压痕用的刀具称为压痕线,也称为钢线、啤线等。模切刀和压痕线是由专业厂制造,用户只需按要求选用即可。常用模切刀高度为23.8 mm,厚度为0.7 mm。  
 
  瓦楞纸箱压痕线的厚度d和高度h:d≥c  h=H-c   c——瓦楞纸板压实后的厚度  H——模切刀高度。模切压痕刀具的刃口部分要有一定的硬度,刀具体要有韧性,可以弯成任何复杂形状,以适应模切压痕产品复杂形状的需要。刀片越厚越难弯曲;刀片越高,弯曲需要的力越大。对于形状极为精密复杂的产品,较薄的刀片可以带来许多方便。
    
  根据产品的要求,选择不同硬度和形状的刀具,用弯刀机等设备把刀具弯成需要的形状。设计优良的弯曲机的模具可以避免对刀片变形的不正确施压。刀片应该具有一定的弯曲塑性,刀片既不能像弹簧一样,也不能受到一点压力就变形。良好的塑性应该是刀片弯成一定形状后,稍微反弹。
 
  将刀片装入开好槽的模板时,应该松紧适度,轻轻用制版锤敲打即可将刀片嵌入,刀片的厚度和锯缝的宽窄要控制在一定公差范围内。带有斜面的刀背可使刀片轻而易举地装入模板。刀片切断机的模具应该具有精密的垂直度,能保证所得到的每一个切端都与刀刃垂直。滚筒型模切压痕刀具分为组装式和整体式,组装式模切刀和压痕线组装到模切压痕滚筒上,整体式模切刀和压痕线与滚筒做成一体。 组装式模切压痕滚简装配方便,更换产品灵活:整体式模切压痕滚筒制造复杂,更换产品时要更换整个滚筒,但这种方式模切压痕精度高,速度快。

  3.捧版 

  排版也称为排刀。排版前根据模切压痕产品的形状把刀具弯成所需形状,用衬空材料把刀具固定在版框内,做成模切压痕版。衬空材料有铅、木板,纤维塑胶板和钢质板等。铅衬空材料有铅块和铅条,使用铅块和铅条做出的模切压痕版,尺寸精度较低,容易散落。木板衬空材料一般采用多层胶合板,厚度在18mm左右,这种材料受环境温度和湿度变化的影响较大,易产生变形,尺寸不稳定,影响模切压痕精度。纤维塑胶板不受温度和湿度变化的影响,尺寸稳定性好,是较好的模切压痕版材,需要专用的设备加工,成本较高。钢质模切压痕版精度高,不变形,加工较复杂。
 
  排版时,首先应根据产品设计模切版版面。版面的大小,应与所选用设备的规格和工作能力相匹配;模切版的格位应与印刷格位相符;工作部分应居于模切版的中央位置;版面刀线要对直,纵横刀线互成直角并与模切版侧边平行。
 
  模切版轮廓图是整版产品的展开图,如果印刷采用的是整页拼版系统,可以在印刷制版工序直接输出模切版轮廓图。为了保证在制版过程中模切版不散版,要在大面积封闭图形部分留出若干处“过桥”,过桥宽度对于小块版可设计成3~6毫米,对于大块版可留出8~9毫米。设计版面时,开槽开孔的刀线应尽量采用整线,线条转弯处应带圆角,防止出现相互垂直的钢刀拼接;两条线的接头处,应防止出现尖角现象;避免多个相邻狭窄废边的联结,应增大连接部分,使其连成一块,便于清废;防止出现连续的多个尖角,对无功能性要求的尖角,可改成圆角;防止尖角线截止于另一个直线的中间段落,这样会使固刀困难、钢刀易松动,并降低模切适性,应改为圆弧或加大夹角。   

  制版过程中,还要开连接点。连接点就是在模切刀刃口部开出一定宽度的小口,模切过程中,使废边在模切后仍有局部连在整个印张上而不散开,便于走纸。开连接点用刀线打孔机,刀线打孔机用砂轮磨削,不能用锤子和錾子去开连接点,否则会损坏刀线,并在连接部分产生毛刺。连接点通常打在成型产品隐蔽处,以免影响成品外观。过桥位置不要开连接点,尽量避免在涂胶位置上开连接点。一般来讲瓦楞纸板连接点宽度为瓦楞纸,板实际厚度加0.2mm,约1~3mm。
 
  (1)手工排版 

  手工排版是用手工的方法按瓦楞纸箱的设计尺寸把钢刀和钢线用衬空材料固定,组成模切压痕版。手工排版可以使用铅或木板作为衬空材料。使用铅衬空材料是用铅块,空铅和铅条将钢刀钢线固定。这种方法制成的模切压痕版尺寸不准确,衬空材料容易散落。使用木板衬空材料是用手锯将多层胶合板按产品规格锯缝,把钢刀和钢线嵌入锯缝中固定。这种方法制成的模切压痕版尺寸不准确,木板受湿易变形。手工排版工艺简单,但不结实,容易散落,图形易变形,不精确,只能加工简单图形。

  (2)机械排版 

  机械排版是根据版面规格,用锯板机和其它设备将版基木板锯出锯缝,把已成型的模切压痕刀具嵌入锯缝中,做出模切压痕版。版面锯缝不能全部贯通,以保证锯缝后板材的整体性。锯缝前,首先在板材上每个线条的钢刀、钢线桥位(缺口)起止点处钻孔,使锯条顺利进入板材,钢刀和钢线桥位对应的板材位置不锯通,留出与桥位宽度相当的间隔。 
 
  机械排版为半自动排版,设备投资少,生产效率较高,锯缝线条导向由人工控制,工人技术依赖性强,锯缝不太直,重复性不好,使用的多层胶合板受湿易变形。   

  机械排版是目前国内制作模切压痕版主导方法。
  
  (3)激光排版   

  激光排版是把需要模切压痕的产品规格形状等参数利用计算机绘制CAD图形,也可以用扫描仪录入,编制模切压痕程序,利用激光切割机切割板材,做出模切压痕版。
  
  激光切割机由电脑控制,以激光作为能源,通过激光产生的高温对底版材料进行切割。激光排版可以控制单个图形设计,切割板材时自动加桥位,输出激光切割图形。计算机控制激光切割机可以将板材切割出任意复杂的切缝,同时保持板材的整体性,与之配合的电脑弯刀机弯刀准确。激光切割机切割出的切缝光滑平直,准确到位。 

  激光排版制版精度高,但版基仍使用多层胶合板,受湿易变形。   

  切割过程中需要的参数较多,如材料质量参数、板材厚度、激光输出功率,辅助气体的种类和压力、喷嘴的直径、口径、材料与喷嘴的距离间隙,透镜的焦距、焦点的位置以及切割速度等。激光切割的主要不足是激光切割机价格昂贵,切割成本较高,从而使模切版制作成本较高,因此,这种模切版一般由专业厂家生产,用户直接定做。 

  (4)高压水喷射切割排版 

  高压水喷射切割用于纤维塑胶板的切割。若采用激光切割机切割纤维塑胶板会产生有毒气体和烟雾,采用锯板机切割纤维塑胶板易磨损锯条,并产生大量尘埃,两者都污染环境。  
 
  高压水喷射切割利用计算机绘制CAD图形,也可以用扫描录入,编制模切压痕程序,利用高压水喷射切割机切割板材,做出模切压痕版。高压水喷射排版可以控制单个图形设计,切割板材时自动加桥位,可以将板材切割出任意复杂的切缝,同时保持板材的整体性,与之配合的电脑弯刀机弯刀准确。激光切割机切割出的切缝光滑平直,准确到位。
  
  高压水喷射切割纤维塑胶板时,没有污染。高压水束类似于激光束,可通过电脑精确控制,切缝光滑平直,准确到位,切割质量高。纤维塑胶板受湿不变形,尺寸精度高。设备成本较高。

  4.装版垫版 

  模切压痕版排好后,装入版框固定,再装入模切压痕机,即可进行加工。
  
  (1)贴橡皮条   

  模切压痕版排好后,在模切刀两侧版基上贴橡皮条,利用橡皮条的弹性作用,将模切的印料从刀口间推出,避免钢刀被嵌牢而影响操作。   
  模切用橡皮条一般分硬性和软性两种,硬性橡皮用于较厚的印料,软性橡皮用于较薄的印料,由专业生产厂家生产。一般来说,橡皮条应高出模切刀刃3~5mm,橡皮条距离刀线的距离为1~2mm。
  
  模切刀之间的距离如果小于8mm,则应选择硬度为HS600的橡皮条;模切刀之间的距离如果大于10mm,则应选择硬度为HS250的橡皮条。模切刀与钢线的距离如果小于10mm,则应选择硬度为HS700的拱型橡皮条;如果大于10mm,则应选择硬度为HS350的橡皮条。模切刀的打口位置使用硬度为HS700的拱型橡皮条,用于保护连接点不被拉断。
  
  (2)垫版
  
  垫版是将模切压痕版下面垫上一层或数层纸或纸板,使版面钢刀或钢线高度一致,压力均匀。 
 
  模切压痕版可以从模切压痕机的压印机构中自由装卸,可按需要调换或安装,它的定位机构很精确,每次装卸都不影响位置精度。为使印版的钢刀或钢线刀口各点获得均匀的模切压痕压力,版面要保持平整、光滑、整洁。采用垫版和垫线的方法可以使压力均匀,保证模切压痕质量。 

  在垫好的模切压痕版中,钢刀和钢线的高度差一般为需模切压痕瓦楞纸板压实后的厚度。

  5.铺压痕模 

  将模切压痕版固定在平型底板上,还要在压印平板上铺压痕模,以保证压痕清晰,容易成型。压痕模有石膏压痕模、纸板压痕模和粘贴压痕模和钢质压痕模。石膏压痕模是在压印平板上粘上一层黄板纸,黄板纸上涂一层石膏浆,用模切压痕版在石膏层上压出印痕,经过修整去除印痕部分即成为压痕模。 

  纸板压痕模是将纸板用黏合剂粘贴在压痕模平板上,用压痕版压出印痕,用刻刀将印痕部分刻掉,成为纸板压痕模。
 
  粘贴压痕模也称为速装压痕模,主要由压痕模、定位塑料条、强力底胶片、保护胶贴组成,可以快速粘贴在压印平板上,使用方便。压痕模完成承印物的压痕;定位塑料条是用来安装粘贴压痕模时,确定压痕模的准确位置:强力底胶片是用来把压痕模粘贴在模切压痕底板上;保护胶贴是用来在日常运输和保存中,保护底胶。钢质压痕模用金属材料直接加工而成,尺寸精度高,耐用,加工成本高。各种压痕模的厚度一般为需压痕瓦楞纸纸板压实厚度。

  压痕模槽宽度可用下式计算:

  B=(1.8-2.0)c+d    式中:B——压痕模槽宽度;    c——瓦楞纸板压实厚度;    d——钢线厚度。当纸板瓦楞排列与压痕模平行时,系数取低值;当纸板瓦楞排列与压痕模垂直时,系数取高值。

  6.模切压痕   

  模切压痕版和压痕模装入模切压痕机后,即可进行模切压痕加工。准备好需模切压痕的瓦楞纸板,装入输纸台,首先进行试压,若试样局部正常,而有一部分切不断时,就要在局部范围进行垫版,利用0.05mm厚的纸板粘贴在模切版底部,对模切刀进行高度补偿。当局部垫版后仍有个别地方模切不透时,就要进行位置垫板,位置垫板就是用窄条垫板直接粘在模切刀底部进行刀线高度补偿。经检查合格后,进行正式生产。生产中随时检查产品质量,发现问题及时处理。

  7.模切压痕机   

  模切压痕机按压印型式不同,有平压平型和圆压平型和圆压圆型三种类型。将模切压痕,压凹凸,烫金等集于一身,组成多功能设备,很受使用者欢迎。 
 
  (1)平压平模切压痕机 
 
  平压平模切压痕机有立式和卧式两种,规格有四开、对开、全开等。 
 
  卧式平压平模切压痕机是主要机型,应用很广泛。国际先进水平模切速度可达12000张/小时,模切精度达到0.01 mm;国内同类产品模切速度可达到9000张/小时,模切精度达到0.10~0.15mm。国产模切机的价格相当于国外同类产品价格的1/4~1/3。 
 
  有的卧式平压平模切压痕机采用PLC可编程序控制器及LCD触摸屏控制和操作,可实现数据输入、存储及与下位机通讯功能,对机器的数据和有关资料能输出存档,并能自动计算步长和跳步。采用先进的变频调速技术和刀板式快速清废技术,采用光电套准机构代替前规和侧规,实现了给纸、模切压痕、收纸、计数、故障显示,检测等方面的自动化。有的机型带有最先进的全息烫金功能,与其它机器连机配套也成为比较成熟技术。   

  立式模切压痕机多数为手工续纸,劳动强度较大,生产效率较低,模切压痕幅面较小,适合于小批量生产。
   
  (2)圆压平模切压痕机 
 
  将平压平模切压痕机的模切压痕印版部分改造成滚筒形式,压印部分为平板,就变成了圆压平模切压痕机。圆压平型模切压痕机将钢刀和钢线安装在滚筒上,钢刀和钢线是滚筒形印版专用。这种模切压痕机使用较少。
   
  (3)圆压圆模切压痕机   

  圆压圆模切压痕机是把钢刀、钢线排在滚筒上,压痕模安装在另一滚筒上,上下两滚筒组成一组。也有的机型把钢刀和钢线分别排在两滚筒上。圆压圆模切压痕机模切压痕时是线接触,模切压力比平压平型小得多,设备功率小,运行稳定性高。生产速度高,模切速度在100m/min以上,有的机型可达300~350m/min。圆压圆模切压痕机具有高精度的套准装置及模切相位调整装置,可获得相当高的模切压痕精度。圆压圆模切压痕机在国外一些厂家已得到广泛应用,由于价格高在国内的使用受到一定限制。这种模切压痕机适用于大批量生产,特别适用于与印刷机联成自动生产线。
 
  (4)卷筒纸模切压痕机
 
  卷筒纸模切压痕机有圆压圆型和平压平型,是一种由卷筒纸板输纸进行模切压痕的机器,一般有线外和在线两种加工方式。线外加工方式是用印刷机印刷卷筒纸板,再把回绕到卷纸机上的卷筒纸板放到模切压痕机输纸机架上,进行模切压痕加工。线外加工方式的特点是印刷机与模切压痕机没有联系,互相不受限制。印刷机高速印刷可用多台模切机与印刷机配合,或增加模切压痕机开机时间。  
 
  线内加工方式是模切压痕机与印刷机连接起来,组成联动机,从卷筒纸板开始用一道印刷、模切压痕工序进行生产。这种方式可以减少操作人员,但是一般印刷机速度较高,模切压痕机速度较低,两者速度不能匹配,只能降低印刷机速度,不可能提高模切压痕机速度,使生产率受到影响。
 
  (5)联机模切压痕机 

  联机模切压痕机是把模切压痕机与印刷机(如柔印机、凹印机,胶印机、凹凸压印机等)联接起来,组成联动机。联动机一般使用卷筒材料,生产速度快,生产率高,生产周期短,简化管理,降低成本。联动机需要精度很高的电子套准技术,广泛用于胶印、凹印、及柔性版印刷生产线中。

  联机模切压痕机有联机平压平模切压痕机和联机圆压圆模切压痕机。与单张纸模切压痕机比较,联机模切压痕机使用卷筒纸,不需要咬纸牙排,模切压痕速度高;联机模切压痕采用套准标记定位;联机模切压痕输纸运动连续,效率高。

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