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优化模切工艺提升模切质量和效率

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印刷装企业能否在激烈的市场竞争中生存立足,除关注印刷质量外,最重要的便是价格与服务。价格直接牵涉到利润,而利润涉及成本,降低每个生产环节的成本即挤出了利润空间,从而赢得价格优势;快速交货则是企业能力的体现,也是权衡企业服务水平的重要因素。故科学合理地降低成本与缩短交期便显得十分重要。本文就如何在模切工序,通过创新改进模切版、连接点、清废版等设计来降低成本、提高质量与效率、缩短交货期,做一个详细说明,希望对同行有所启发。

  改变模切版标准配置,降低模切版成本

  普通激光刀模的基版为胶合木板,标准配套底模为树脂底模,对于长期产品(大订单)的模切品质有一定的局限性。其中,木板是一种活性物质,其整体尺寸及平整度会受环境温湿度变化的影响;树脂底模的使用寿命为45万次左右,其压痕效果在使用后期不如前期,因此可能造成糊盒效果的不统一或半成品在自动包装机上运行不畅,尤其无法适应高速包装机要求,长期产品使用树脂底模时必然需频繁更换。

  为满足长期产品模切品质一致性的需求,通常选用三明治刀模,通过与纯平钢底模的配合,既能避免模切瞬间纸张变形而保证产品切口质量,钢底模的超长寿命(500万次左右)又能保证产品压痕的一致性。但三明治刀模有两个明显缺陷:一是造价较高,二是制造周期较长。以15拼普通烟包为例,普通激光刀模费用约3000元左右,而三明治刀模费用约5万~6万元,是普通激光刀模费用的近20倍;普通激光刀模的制造周期为1天,而三明治刀模的制造周期约为1周,不能适应快速交货的需求。而钢底模是纯平面,压痕槽下陷,采用整版一体的结构,被切材料在模切瞬间几乎没被拉伸变形而是在相对自由的状态时被压制裁切,摒弃了树脂底模的缺陷,唯一限制是由于所有的压痕槽相对固定,故要求刀模变形量小,不能用一般工艺的木板模切刀模与之配套,必须使用三明治刀模。

  那么,如何使有快速交货要求的小批量订单在生产中达成高品质模切效果呢?解决的思路便是利用普通激光刀模的优点(低成本、快制造),解除三明治钢底模的限制点(压痕槽相对固定),使之有机结合,以适应高速包装机对烟包产品压痕的高要求,具体操作如下。

  (1)在印前制版环节,尽可能按双刀位设计排版,哪怕是按最小出血2mm的双刀位设计排版,最低限度也要在一个方向(横向或纵向)上按最小出血2mm的双刀位设计排版。

  (2)普通激光刀模的基板选择高品质、厚度为18mm的胶合木板,最好选择芬兰板,并要求木板含水率为7%~9%(当含水率超出时需加以烘烤)。

  (3)改变钢底模的设计:将整版一体结构改为单体结构,保证单体结构外边缘大于产品外切口(图1中红色虚线),同时还需保证两个单体结构钢底模之间有0.5mm以上的间隙(如图2),当配套激光刀模的整体尺寸受环境温湿度的影响发生变化时有相应调节的空间。

  由于改进后的单体结构钢底模存在调节间隙,所以能满足普通激光刀模的微量尺寸变化。当激光刀模的尺寸变大或变小时,只需重新依据激光刀模上的定位孔安装钢底模即可。图3为整版一体结构钢底模,图4为单体结构钢底模拼合效果。

实例:在“南洋红双喜(风采)”3、5、8mg圆角烟包的模切中采用该方案时,仅一套模切版就可节约9.3万元(三明治刀模+钢底模的费用为12.7万元,激光刀模+单体结构钢底模的费用为3.4万元),不但大大降低了生产成本,还达成了3天内交样品的效率。

  改变传统连接点制造方式,提高产品质量

  连接点是为保障模切工序能连续顺利地完成,在被裁切部位适当位置设置的一些不被切断的点位,使被切产品能整张连成一体而不至于散开。传统连接点的制造方式是在对应的刀锋位置上制造适量宽度的小缺口(见图5)。其宽度与深度设定与纸张的厚度、纸纹方向、退料海棉胶条的硬度及连接点的形状(“V”字形、平底形、弧底形)有关。而连接点的形状又与连接点的加工方法有关:采用凿击方法,开连接点为“V”字形;采用线切割方法,开连接点为平底形;采用砂轮机磨制方法,开连接点为弧底形。

  按质量与技术要求,为了不破坏产品外观,连接点位置应避开产品成型后的外露位置,以避免由连接点引起的爆色问题。但由于排版或产品的结构原因,总有部分连接点无法避开产品成型后的外露位置,比如烟包产品的燕尾位置,无论采用单刀排版还是双刀排版,该处都必须留连接点,否则会出现散版现象。众所周知,深色部位的连接点位一定会出现表面爆色现象,减轻问题的办法是缩小连结点的宽度。

  那么,如何彻底解决连接点爆色呢?这需从连接点形成的原理入手。连接点不外乎两种形成方式:一是不切(传统连接点即是刀锋切口处缺口无切割);二是切而不穿(这便是创新型连接点的核心思路)。如果能做到切而不穿,便既能实现产品表面整齐切割无爆色,又能实现整版产品连接不散版的效果。通过在铜底版底砧上开槽(与刀锋方向垂直),纸张在刀锋的压力下下沉至槽内,刀锋由于槽两侧的限位而不能切入槽内,可实现切而不穿,如图6所示。

  一般来说,模切卡纸产品时,传统连接点的宽度最小为0.3mm、最大为0.6mm,而深度应大于纸张厚度、小于1.0mm;模切瓦楞纸板产品时,传统连接结点的宽度应小于1.0mm,清废刀片上连接点的宽度最大为2.0mm,深度小于1.0mm。而创新型连接点(底版开槽)的宽度应比传统连接点宽0.2~0.3mm,深度则比纸张厚度小0.10~0.15mm。

实例:在“龙凤呈祥(娇子)”烟包的模切工艺上采用该方案,成功解决了燕尾处连接点的爆色问题,产品品质得到了保证。

  改变传统清废版设计,提高生产效率

  清废版分为清废阴版和清废阳版(有的公司习惯安装相应清废上针来替代清废阳版),是将模切后的印刷产品的废纸部分从印刷产品中剥离出来的分离工具,可有效解决人工剥纸的困扰(部分解决),大幅节约工时、提高生产效率。传统清废版在使用时一般需相应安装伸缩下针(与清废上针对应),在清废过程中与清废上针一起对废料形成夹持力,牵引废料下落。如此便会产生两点不足:一是安装及调校伸缩下针费时费力,大大影响生产效率(此点较为明显);二是伸缩下针及其安装架的存在,会影响废料的下落,特别当废料较大或呈弯曲形状时,尤其易在伸缩下针安装架上堆积,需定时停机清理,不仅增加了劳动强度,还特别影响生产效率。为尽可能地缩短机器调校时间,消除废料在伸缩下针安装架上的堆积问题,必须对传统清废版的设计进行改进,下面简单介绍一种新型的清废版设计制作方法。

  要改进传统清废版的设计,就必须先搞清传统清废版的工作原理以及使用传统清废版时为什么需要安装伸缩下针。如图7所示(运行过程a→b→c),传统清废版的工作原理是:通过在平板上与废料相应的位置,按废料的形状加正偏移量,开窗生成清废阴版,而在清废阳版上与废料相应的位置,按废料的形状加负偏移量设置顶块(或顶针),工作时清废阴版不动,清废阳版在上下往复运动中将废料从清废阴版的开窗中击落,留在清废阴版上的产品待清废阳版向上运动时由传动装置带走,安装伸缩下顶针是为了与清废阳版的顶块(或顶针)形成夹持力牵引废料下行,确保废料挣脱所有连接点下坠,而不至于因单边连接点脱落而使废料侧翻卡住而导致散版,或废料上行而导致散版。

  理解了传统清废版的工作原理后,改进思路便清晰了,即应做到撤去伸缩下针后,废料平稳下坠(不上行,也不侧翻)。图8为新型清废版的工作原理(运行过程a→b→c),新型清废版设计时只需做到:①在清废阴版上均匀设置伸入废料的凸点卡位,以保证废料不上行;②清废阳版上的每个清废上针设置为尖锐形状,便于抓牢废纸,以避免清废上针在下降过程中由于废纸的滑动而引起单边连接点不断开,从而使废纸侧翻不下落;③废料纸张经过弹性形变,再通过清废阴版后,凸点卡位起退料作用使废料下落(清废阴版上每个清废孔的特定凸点卡位位置应设置得比废纸小,以避免清废上针在上升过程中由于抓牢废纸而将废纸带出清废阴版版面,从而使废纸不下落)。

  实例:在“红旗渠(帝豪)”八角烟包的模切中采用该方案,成功解决了废料在伸缩下针安装架上的堆积问题,提高了生产效率。

  以上模切工具的改进,要么降低了成本,要么解决了质量问题,要么提高了生产效率。在实际生产中,可以改进的环节还有很多,限于篇幅本文不一一赘述。只要技术人员勇于解放思想、敢于挑战传统,以问题为契机,从问题的源头出发,总能找到新的出路,从而给生产带来成本的降低和效率的提高。


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