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模切壓痕技術在瓦楞紙箱中的應用-臨汾紙箱定做

模切壓痕是瓦楞紙箱加工中不可缺少的工藝,經過模切壓痕的紙箱外觀質量和市場競爭力都有很大的提高。模切壓痕的主要工藝過程為:產品設計→模切刀具加工→排版→裝、墊版→模切壓痕→整理→成品。


1.產品設計


瓦楞紙箱設計時,要精確計算包裝內部尺寸規格,線條轉彎處盡量采用圓角,防止出現尖角,這樣有利于排刀;避免多個相鄰窄邊連接,便于清廢。瓦楞紙箱各部位規格確定后,采用打樣試成型的方法,驗算、核對規格的合理性和外觀的藝術性,然后再正式制版。


2.刀具選擇與加工


模切用的刀具稱為模切刀,也稱為鋼刀、啤刀等;壓痕用的刀具稱為壓痕線,也稱為鋼線、啤線等。模切刀和壓痕線是由專業廠制造,用戶只需按要求選用即可。常用模切刀高度為23.8mm,厚度為0.7mm。


瓦楞紙箱壓痕線的厚度d和高度h:d≥c,h=H-c,c——瓦楞紙板壓實后的厚度,H——模切刀高度。模切壓痕刀具的刃口部分要有一定的硬度,刀具體要有韌性,可以彎成任何復雜形狀,以適應模切壓痕產品復雜形狀的需要。刀片越厚越難彎曲;刀片越高,彎曲需要的力越大。對于形狀極為精密復雜的產品,較薄的刀片可以帶來許多方便。


根據產品的要求,選擇不同硬度和形狀的刀具,用彎刀機等設備把刀具彎成需要的形狀。設計優良的彎曲機的模具可以避免對刀片變形的不正確施壓。刀片應該具有一定的彎曲塑性,刀片既不能像彈簧一樣,也不能受到一點壓力就變形。良好的塑性應該是刀片彎成一定形狀后,稍微反彈。


將刀片裝入開好槽的模板時,應該松緊適度,輕輕用制版錘敲打即可將刀片嵌入,刀片的厚度和鋸縫的寬窄要控制在一定公差范圍內。帶有斜面的刀背可使刀片輕而易舉地裝入模板。刀片切斷機的模具應該具有精密的垂直度,能保證所得到的每一個切端都與刀刃垂直。滾筒型模切壓痕刀具分為組裝式和整體式,組裝式模切刀和壓痕線組裝到模切壓痕滾筒上,整體式模切刀和壓痕線與滾筒做成一體。組裝式模切壓痕滾簡裝配方便,更換產品靈活:整體式模切壓痕滾筒制造復雜,更換產品時要更換整個滾筒,但這種方式模切壓痕精度高,速度快。


3.捧版


排版也稱為排刀。排版前根據模切壓痕產品的形狀把刀具彎成所需形狀,用襯空材料把刀具固定在版框內,做成模切壓痕版。襯空材料有鉛、木板,纖維塑膠板和鋼質板等。鉛襯空材料有鉛塊和鉛條,使用鉛塊和鉛條做出的模切壓痕版,尺寸精度較低,容易散落。木板襯空材料一般采用多層膠合板,厚度在18mm左右,這種材料受環境溫度和濕度變化的影響較大,易產生變形,尺寸不穩定,影響模切壓痕精度。纖維塑膠板不受溫度和濕度變化的影響,尺寸穩定性好,是較好的模切壓痕版材,需要專用的設備加工,成本較高。鋼質模切壓痕版精度高,不變形,加工較復雜。


排版時,首先應根據產品設計模切版版面。版面的大小,應與所選用設備的規格和工作能力相匹配;模切版的格位應與印刷格位相符;工作部分應居于模切版的中央位置;版面刀線要對直,縱橫刀線互成直角并與模切版側邊平行。


模切版輪廓圖是整版產品的展開圖,如果印刷采用的是整頁拼版系統,可以在印刷制版工序直接輸出模切版輪廓圖。為了保證在制版過程中模切版不散版,要在大面積封閉圖形部分留出若干處“過橋”,過橋寬度對于小塊版可設計成3~6毫米,對于大塊版可留出8~9毫米。設計版面時,開槽開孔的刀線應盡量采用整線,線條轉彎處應帶圓角,防止出現相互垂直的鋼刀拼接;兩條線的接頭處,應防止出現尖角現象;避免多個相鄰狹窄廢邊的聯結,應增大連接部分,使其連成一塊,便于清廢;防止出現連續的多個尖角,對無功能性要求的尖角,可改成圓角;防止尖角線截止于另一個直線的中間段落,這樣會使固刀困難、鋼刀易松動,并降低模切適性,應改為圓弧或加大夾角。


制版過程中,還要開連接點。連接點就是在模切刀刃口部開出一定寬度的小口,模切過程中,使廢邊在模切后仍有局部連在整個印張上而不散開,便于走紙。開連接點用刀線打孔機,刀線打孔機用砂輪磨削,不能用錘子和鏨子去開連接點,否則會損壞刀線,并在連接部分產生毛刺。連接點通常打在成型產品隱蔽處,以免影響成品外觀。過橋位置不要開連接點,盡量避免在涂膠位置上開連接點。一般來講瓦楞紙板連接點寬度為瓦楞紙,板實際厚度加0.2mm,約1~3mm。


(1)手工排版


手工排版是用手工的方法按瓦楞紙箱的設計尺寸把鋼刀和鋼線用襯空材料固定,組成模切壓痕版。手工排版可以使用鉛或木板作為襯空材料。使用鉛襯空材料是用鉛塊,空鉛和鉛條將鋼刀鋼線固定。這種方法制成的模切壓痕版尺寸不準確,襯空材料容易散落。使用木板襯空材料是用手鋸將多層膠合板按產品規格鋸縫,把鋼刀和鋼線嵌入鋸縫中固定。這種方法制成的模切壓痕版尺寸不準確,木板受濕易變形。手工排版工藝簡單,但不結實,容易散落,圖形易變形,不精確,只能加工簡單圖形。


(2)機械排版


機械排版是根據版面規格,用鋸板機和其它設備將版基木板鋸出鋸縫,把已成型的模切壓痕刀具嵌入鋸縫中,做出模切壓痕版。版面鋸縫不能全部貫通,以保證鋸縫后板材的整體性。鋸縫前,首先在板材上每個線條的鋼刀、鋼線橋位(缺口)起止點處鉆孔,使鋸條順利進入板材,鋼刀和鋼線橋位對應的板材位置不鋸通,留出與橋位寬度相當的間隔。機械排版為半自動排版,設備投資少,生產效率較高,鋸縫線條導向由人工控制,工人技術依賴性強,鋸縫不太直,重復性不好,使用的多層膠合板受濕易變形。


機械排版是目前國內制作模切壓痕版主導方法。


(3)激光排版


激光排版是把需要模切壓痕的產品規格形狀等參數利用計算機繪制CAD圖形,也可以用掃描儀錄入,編制模切壓痕程序,利用激光切割機切割板材,做出模切壓痕版。


激光切割機由電腦控制,以激光作為能源,通過激光產生的高溫對底版材料進行切割。激光排版可以控制單個圖形設計,切割板材時自動加橋位,輸出激光切割圖形。計算機控制激光切割機可以將板材切割出任意復雜的切縫,同時保持板材的整體性,與之配合的電腦彎刀機彎刀準確。激光切割機切割出的切縫光滑平直,準確到位。


激光排版制版精度高,但版基仍使用多層膠合板,受濕易變形。


切割過程中需要的參數較多,如材料質量參數、板材厚度、激光輸出功率,輔助氣體的種類和壓力、噴嘴的直徑、口徑、材料與噴嘴的距離間隙,透鏡的焦距、焦點的位置以及切割速度等。激光切割的主要不足是激光切割機價格昂貴,切割成本較高,從而使模切版制作成本較高,因此,這種模切版一般由專業廠家生產,用戶直接定做。


(4)高壓水噴射切割排版


高壓水噴射切割用于纖維塑膠板的切割。若采用激光切割機切割纖維塑膠板會產生有毒氣體和煙霧,采用鋸板機切割纖維塑膠板易磨損鋸條,并產生大量塵埃,兩者都污染環境。


高壓水噴射切割利用計算機繪制CAD圖形,也可以用掃描錄入,編制模切壓痕程序,利用高壓水噴射切割機切割板材,做出模切壓痕版。高壓水噴射排版可以控制單個圖形設計,切割板材時自動加橋位,可以將板材切割出任意復雜的切縫,同時保持板材的整體性,與之配合的電腦彎刀機彎刀準確。激光切割機切割出的切縫光滑平直,準確到位。


高壓水噴射切割纖維塑膠板時,沒有污染。高壓水束類似于激光束,可通過電腦精確控制,切縫光滑平直,準確到位,切割質量高。纖維塑膠板受濕不變形,尺寸精度高。設備成本較高。


4.裝版墊版


模切壓痕版排好后,裝入版框固定,再裝入模切壓痕機,即可進行加工。


(1)貼橡皮條


模切壓痕版排好后,在模切刀兩側版基上貼橡皮條,利用橡皮條的彈性作用,將模切的印料從刀口間推出,避免鋼刀被嵌牢而影響操作。


模切用橡皮條一般分硬性和軟性兩種,硬性橡皮用于較厚的印料,軟性橡皮用于較薄的印料,由專業生產廠家生產。一般來說,橡皮條應高出模切刀刃3~5mm,橡皮條距離刀線的距離為1~2mm。


模切刀之間的距離如果小于8mm,則應選擇硬度為HS600的橡皮條;模切刀之間的距離如果大于10mm,則應選擇硬度為HS250的橡皮條。模切刀與鋼線的距離如果小于10mm,則應選擇硬度為HS700的拱型橡皮條;如果大于10mm,則應選擇硬度為HS350的橡皮條。模切刀的打口位置使用硬度為HS700的拱型橡皮條,用于保護連接點不被拉斷。


(2)墊版


墊版是將模切壓痕版下面墊上一層或數層紙或紙板,使版面鋼刀或鋼線高度一致,壓力均勻。


模切壓痕版可以從模切壓痕機的壓印機構中自由裝卸,可按需要調換或安裝,它的定位機構很精確,每次裝卸都不影響位置精度。為使印版的鋼刀或鋼線刀口各點獲得均勻的模切壓痕壓力,版面要保持平整、光滑、整潔。采用墊版和墊線的方法可以使壓力均勻,保證模切壓痕質量。


在墊好的模切壓痕版中,鋼刀和鋼線的高度差一般為需模切壓痕瓦楞紙板壓實后的厚度。


5.鋪壓痕模


將模切壓痕版固定在平型底板上,還要在壓印平板上鋪壓痕模,以保證壓痕清晰,容易成型。壓痕模有石膏壓痕模、紙板壓痕模和粘貼壓痕模和鋼質壓痕模。石膏壓痕模是在壓印平板上粘上一層黃板紙,黃板紙上涂一層石膏漿,用模切壓痕版在石膏層上壓出印痕,經過修整去除印痕部分即成為壓痕模。


紙板壓痕模是將紙板用黏合劑粘貼在壓痕模平板上,用壓痕版壓出印痕,用刻刀將印痕部分刻掉,成為紙板壓痕模。粘貼壓痕模也稱為速裝壓痕模,主要由壓痕模、定位塑料條、強力底膠片、保護膠貼組成,可以快速粘貼在壓印平板上,使用方便。壓痕模完成承印物的壓痕;定位塑料條是用來安裝粘貼壓痕模時,確定壓痕模的準確位置:強力底膠片是用來把壓痕模粘貼在模切壓痕底板上;保護膠貼是用來在日常運輸和保存中,保護底膠。鋼質壓痕模用金屬材料直接加工而成,尺寸精度高,耐用,加工成本高。各種壓痕模的厚度一般為需壓痕瓦楞紙紙板壓實厚度。


壓痕模槽寬度可用下式計算:B=(1.8-2.0)c+d


式中:B——壓痕模槽寬度;c——瓦楞紙板壓實厚度;d——鋼線厚度。當紙板瓦楞排列與壓痕模平行時,系數取低值;當紙板瓦楞排列與壓痕模垂直時,系數取高值。


6.模切壓痕


模切壓痕版和壓痕模裝入模切壓痕機后,即可進行模切壓痕加工。準備好需模切壓痕的瓦楞紙板,裝入輸紙臺,首先進行試壓,若試樣局部正常,而有一部分切不斷時,就要在局部范圍進行墊版,利用0.05mm厚的紙板粘貼在模切版底部,對模切刀進行高度補償。當局部墊版后仍有個別地方模切不透時,就要進行位置墊板,位置墊板就是用窄條墊板直接粘在模切刀底部進行刀線高度補償。經檢查合格后,進行正式生產。生產中隨時檢查產品質量,發現問題及時處理。


7.模切壓痕機


模切壓痕機按壓印型式不同,有平壓平型和圓壓平型和圓壓圓型三種類型。將模切壓痕,壓凹凸,燙金等集于一身,組成多功能設備,很受使用者歡迎。


(1)平壓平模切壓痕機


平壓平模切壓痕機有立式和臥式兩種,規格有四開、對開、全開等。


臥式平壓平模切壓痕機是主要機型,應用很廣泛。國際先進水平模切速度可達12000張/小時,模切精度達到0.01mm;國內同類產品模切速度可達到9000張/小時,模切精度達到0.10~0.15mm。國產模切機的價格相當于國外同類產品價格的1/4~1/3。


有的臥式平壓平模切壓痕機采用PLC可編程序控制器及LCD觸摸屏控制和操作,可實現數據輸入、存儲及與下位機通訊功能,對機器的數據和有關資料能輸出存檔,并能自動計算步長和跳步。采用先進的變頻調速技術和刀板式快速清廢技術,采用光電套準機構代替前規和側規,實現了給紙、模切壓痕、收紙、計數、故障顯示,檢測等方面的自動化。有的機型帶有最先進的全息燙金功能,與其它機器連機配套也成為比較成熟技術。


立式模切壓痕機多數為手工續紙,勞動強度較大,生產效率較低,模切壓痕幅面較小,適合于小批量生產。


(2)圓壓平模切壓痕機


將平壓平模切壓痕機的模切壓痕印版部分改造成滾筒形式,壓印部分為平板,就變成了圓壓平模切壓痕機。圓壓平型模切壓痕機將鋼刀和鋼線安裝在滾筒上,鋼刀和鋼線是滾筒形印版專用。這種模切壓痕機使用較少。


(3)圓壓圓模切壓痕機


圓壓圓模切壓痕機是把鋼刀、鋼線排在滾筒上,壓痕模安裝在另一滾筒上,上下兩滾筒組成一組。也有的機型把鋼刀和鋼線分別排在兩滾筒上。圓壓圓模切壓痕機模切壓痕時是線接觸,模切壓力比平壓平型小得多,設備功率小,運行穩定性高。生產速度高,模切速度在100m/min以上,有的機型可達300~350m/min。圓壓圓模切壓痕機具有高精度的套準裝置及模切相位調整裝置,可獲得相當高的模切壓痕精度。圓壓圓模切壓痕機在國外一些廠家已得到廣泛應用,由于價格高在國內的使用受到一定限制。這種模切壓痕機適用于大批量生產,特別適用于與印刷機聯成自動生產線。


(4)卷筒紙模切壓痕機


卷筒紙模切壓痕機有圓壓圓型和平壓平型,是一種由卷筒紙板輸紙進行模切壓痕的機器,一般有線外和在線兩種加工方式。線外加工方式是用印刷機印刷卷筒紙板,再把回繞到卷紙機上的卷筒紙板放到模切壓痕機輸紙機架上,進行模切壓痕加工。線外加工方式的特點是印刷機與模切壓痕機沒有聯系,互相不受限制。印刷機高速印刷可用多臺模切機與印刷機配合,或增加模切壓痕機開機時間。


線內加工方式是模切壓痕機與印刷機連接起來,組成聯動機,從卷筒紙板開始用一道印刷、模切壓痕工序進行生產。這種方式可以減少操作人員,但是一般印刷機速度較高,模切壓痕機速度較低,兩者速度不能匹配,只能降低印刷機速度,不可能提高模切壓痕機速度,使生產率受到影響。


(5)聯機模切壓痕機


聯機模切壓痕機是把模切壓痕機與印刷機(如柔印機、凹印機,膠印機、凹凸壓印機等)聯接起來,組成聯動機。聯動機一般使用卷筒材料,生產速度快,生產率高,生產周期短,簡化管理,降低成本。聯動機需要精度很高的電子套準技術,廣泛用于膠印、凹印、及柔性版印刷生產線中。


聯機模切壓痕機有聯機平壓平模切壓痕機和聯機圓壓圓模切壓痕機。與單張紙模切壓痕機比較,聯機模切壓痕機使用卷筒紙,不需要咬紙牙排,模切壓痕速度高;聯機模切壓痕采用套準標記定位;聯機模切壓痕輸紙運動連續,效率高。

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