模切压线破裂的分析与对策

  纸箱行业中成箱工艺采用模切方式的比重近年来得到飞快的增长，这主要是因为产品包装业大量引进的自动包装线对纸箱结构提出了新的要求；各种设计精巧的异形包装箱（盒）也得到了大量的采用；同时各种高档产品（如笔记本电脑、液晶显示器等）对包装提出了严格要求；还有一些大纸箱厂为提高生产效率来满足大批量产品交货需求也纷纷采用模切成箱方式，因此模切成箱大行其道，尤其是圆压圆模切方式因为具有生产效率高、印刷模切一次完成而且设备制造相对简单的独特优势，正越来越多的为各纸箱厂所采用。

    模切不管是采用何种方式，无论是平压平或者是圆压平还是圆压圆，也不管产品多么复杂，模切的整个过程都是为了完成二种动作，一是切除多余物料，二是为了成形而预先压出折痕（压线）。这二种动作的作用过程不尽相同，其受力情况也有很大的差异。通过分析它们的受力过程我们可以看出，切除废料是完成刀具对纸板的切割，刀具与纸板的接触是线接触；而压线是刀具通过加力使纸板局部压溃产生形变，刀具与纸板的接触是面接触。纸板形态的改变（切割、压溃）能否实现最终取决于单位面积所承受的压力即压强。在模切过程中模具的切刀与压痕刀对纸板施加的力是一定的，但由于刀具与纸板的接触面不同，因此纸板所承受的压强是不同的，压痕线的压强要小于切割线；同时切割的过程实际上是纸受外力拉伸后断裂的过程,而压线的过程实际是里纸受拉伸瓦楞受压缩的过程。一般情况下固体物料的抗压性能要远远大于抗拉性能。

     从以上所作的简单受力分析可以看出要完成纸板的摸切工序，压线需要的力要远远大于切割所需的力。一个是切割一个是压溃不同的物理变化特性也就决定了为什么在模切生产中压线问题要大大多于切割问题。搞清了摸切过程中的力学机理能帮助我们解决模切生产中的许多问题。压线破裂是模切生产中经常碰到的质量问题，解决的难度也相对大一些。而一般情况下我们比较关注切割的结果，外形固然相当重要，但压线同样不能忽视，它关系到产品能否顺利成形，成形后精度又能否满足要求，而且压线破裂还会影响到产品的强度从而削弱了包装的保护功能。事实上许多产品送到客户后又退回的原因主要集中在压线问题。

    解决压线深度恰当但又不破裂的问题是提高摸切质量的关键，可以从装备、纸板和操作三方面着手分析，是什么原因使纸板受力超过了它的破裂强度，从而找到解决问题的办法。装备方面模具设计是否合理，特别是切刀的高度与压线刀的高度选择是否合理。当纸板在生产过程中通过摸切部时，推动纸板前进的主要是压线，假如压线刀太低不但会使压线很浅影响成形还会产生因传递力不足而导致模切逃位；但压线刀太高虽然压线深了可是又会产生纸板因受力过大而导致纸板破裂。因此刀具高度的选择很重要，应根据单双瓦、压线深度要求、配纸品质等情况来确定。另外在压线刀两侧加装压线护条能有效减少压线破裂现象。装上压线护条以后模切时在压线刀压线的同时压线护条可以对纸板压线处两侧的里纸、瓦楞和芯纸加压并使其产生柔和变形，从而有效地减少应力集中现象达到减少或消除压线破裂。

     一般情况下压线护条的高度比压线刀低0.9mm左右，压线护条的形状可根据使用效果来选择。现在圆压圆模切都采用软模切方式，模具上的切刀在聚氨脂砧垫上不停地切割会形成许多沟槽使其表面凹凸不平，纸板在模切过程中占垫产生各点的反作用力也会因此而不同，因此有必要经常检查毡垫表面的平整情况，如果有较深的凹槽或缺口应及时修磨。还有模切部工作时的受力很大，运行中较大的传动间隙和模切轮、砧轮较大的径向跳动都会对模切质量产生不利，尤其会产生压线破裂的现象。纸板本身的质量不佳也是压线破裂的原因之一。

     当翘曲纸板通过摸切部时，不但容易造成模切逃位，而且由于压力不能均衡传递使某些点的应力过于集中突破了纸板的抗拉强度而造成破裂；有些纸板在拉片过程中由于里纸涨力过大或压力轮压力过大，造成纸板本身存在着压痕线过深或者里纸抗涨应力很大的缺陷，这样的纸板稍受外力里纸即破更不用说承受压线时的较大压力了，就是在模切时切割边也常常会存在破裂现象。

     当然这种纸板在湿度增加的情况下加工其破裂现象会有所改善，但也会增加切割和排废的难度。随着纸价的上涨纸箱的利润空间所剩无几行业的竞争更趋激烈，于是纸箱厂会在纸的选用上动足了脑筋尤其是里纸，越来越多地采用T纸C级纸甚至更差的纸，而这些纸的破裂强度很低模切时难于抗衡压线时的压力，这样的纸板如果拉片时的质量差一点那么模切时压线破裂现象就在所难免了。

    当然要减少或避免压线破裂现象操作工的操作技术也是非常重要的环节，压力的调整和速度的掌控又是其中的关键。摸切时压力的调整是依靠调整刀轮和砧轮的间隙来获得的，正常情况下当获得良好的压线质量时两轮之间隙越大越好，这时如果产生其他质量问题如窃割不好、逃位等，操作工往往通过加大摸切压力来解决问题的方法实际上是不恰当的，有时问题解决了那也是偶然的或者叫歪打正着，大部分情况是又会产生新的问题特别是压线破裂现象。另外摸切速度也要控制好力求恰到好处，过快的速度意味着每一片纸板通过摸切部的时间会缩短，而摸切时的切割力和压线力是不变的，也就是说力的加速度会大大增加，造成压线破裂的机会自然也会增加了。

信息来源：中国印刷港