模切压痕技术在瓦楞纸箱中的应用(上)

模切压痕技术在瓦楞纸箱中的应用(上)

    内容提要：本文从理论和实践上阐述了模切压痕技术在瓦楞纸箱中的应用。从产品设计、模切压痕刀具加工、排版到模切压痕操作，都进行了论述。介绍了最新排版方法和压痕模的使用。

    主题词：模切压痕排版压痕模联机

    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23.8mm，厚度为0.7mm。

    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。