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你知道纸箱模切加工过程吗?


当今的纸箱行业发展迅速,尤其是瓦楞纸板实现流水线高速生产以后,纸箱印后加工成为制约纸箱的生产效率和产品质量提高的一个关键因素。很多的企业非常注重纸板生产设备的改造,但往往忽视后工序生产能力的提高。因此,这些企业能够生产质量很高的瓦楞纸板,却不能生产质量较高的纸箱成品。当然,业界开始出现集中制板,分散制箱的态势,但是笔者认为除了珠三角、长三角地区以外的纸箱包装企业目前还是应该拉长生产链条,增加盈利点和毛利率指标。

    重前轻后,纸箱精细模切加工成为瓶颈

    据调查,北方很多纸箱包装企业都有自己的瓦楞纸板生产线,但很少看到或者听说哪一家进行了后工序的设备更新改造。事实上,大家都在干粗活,上好的纸板、精良的印刷,加上简单的成型加工(尤其是开槽),这样的纸箱就好像一个人穿了一件上好的西装,却配了一双粗布鞋一样。不但不协调,还体现不出产品的价值。

    但是随着市场精细化包装的需求逐步增大,人们审美观念的提高,纸箱的成型工序必将提高。纸箱企业要想发展,就必须突破后加工尤其是模切工艺的瓶颈。

    模切加工方式各有千秋,生产工艺良莠不齐

    目前主要的模切工艺分为:平压平、圆压平、圆压圆三种。其中,平压平和圆压圆两种工艺最为常见。

平压平模切加工
    平压平模切分为立式半自动模切机和卧式自动模切机。立式模切以其设备结构简单、维修方便、易于掌握其操作和更换模切压痕版等优点,大量分布于三级厂。但是该工艺劳动强度较大,生产效率低,每分钟工作次数多为20次~30次,常用于小批量生产的短版活。卧式平压平模压机工作安全可靠,其自动化程度和生产效率都比较高,是平压平模压机中先进的机型。由于卧式模压机压板的行程较小,用手动放进或取出纸板是比较困难的,故通常都带有自动输纸系统,其总体结构与单张纸胶印机类似,整机由纸板自动输入系统、模压部分、纸板输出部分以及电气控制、机械传动等部分组成,有的还带有自动清废装置。该工艺非常适合微楞纸箱、纸盒的成型加工。

圆压平模切加工
    圆压平的模切方式采用了圆筒形的压力滚筒代替压板,一般压切辊在上,模切版在下,故模切时不再是“面接触”,而是“线接触”,使机器在模压时所承受的压力较小,而且较均匀地分布在一段长的时间内,因而机器的负载比较平稳,可进行较大幅面的模切,该方式适合多种厚度不同材质的产品模切,包括:纸板、瓦楞纸板、蜂窝纸板、塑料中空板、橡胶板、胶合板、密度板等。但一般圆压平模切均是停回转或一回转、两回转为一个工作循环,因此效率极低。现在纸箱企业使用该工艺的比较少。

圆压圆模切加工
    圆压圆模压机滚筒连续旋转,因而其生产效率是各类模压机中最高的。但是其制版、装版比较麻烦,成本也比较高,技术上有一定难度,所以,圆压圆模压机常用于大批量生产。圆压圆的模切方式,一般分为硬切法和软切法两种。主要区别在于压切滚筒的的材质是硬质的钢辊还是软质的塑胶。硬切法是指模切时模切刀与压力滚筒表面硬性接触,因而模切刀较容易磨损、卷刃。软切法是在压切滚筒的表面覆盖一层工程塑料,模切时,切刀可有一定的切入量,这样既可保护切刀,又能保证完全切断,但需定期更换塑料层,否则会因为线速度不一致导致模切尺寸不准确。

    大浪淘沙,物竞天择,适者生存

    生产出成型周正、刀口光洁的产品,就要抓住其中关键的几点:

模切加工版的设计
    模切版制作前要进行认真的设计、计算。圆压圆模切以及纸张的抽涨都要考虑全面。如圆压圆模切机的压切滚筒发生磨损,减少了滚筒的直径,因而改变了底滚筒的表面速度,最终导致版辊表面速度、纸板行进速度、底滚筒表面速度不一致。通常情况,最后一个纸箱会切的比第一个纸箱短。在设计时,应该遵循的几个原则:

    刀线转弯处应带圆角,避免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。

刀的选择
    模切刀分为软体刀和硬体刀。软体刀只是在刀的刃口部分进行淬火处理,达到硬度要求。软体刀线整体可以弯出较小的圆弧和半径;硬体刀是指模切刀整体淬硬,刀身整体有较高的强度。

    按照刃口形状不同常用的有标准刀和双峰刀。在模切厚度大于0.5mm的纸板时,推荐选用双峰刀,这种刀有两个斜刀,可以有效的减少两凸面起到的负作用。并且刃口异常锋利,容易切进纸板。

    标准刀的规格主要有0.71*23.8mm、1.07*23.8mm、1.42*23.8mm,高刀的高度规格有30mm、32mm、40mm、50mm。应该根据具体的产品厚度和模切版的厚度进行选择。

压痕线的选择
    压痕线的选用原则是:压痕线的厚度大于纸厚。压痕线的高度等于模切刀高度减去纸厚再减去0.05mm-0.1mm。为了防止模切裂损、爆线,应根据产品厚度同比选择较宽的压痕线。笔者的经验是在生产的一种C楞纸箱出现裂损问题,采取的措施是使用双道压痕线,纸箱表面进行覆膜。

开连点 
    在模切制版中,开连接点是开面必不可少的工序,连接口就是模切刀刃口部开出一定宽度的小口,使成品和废边在模切过程中仍有局部连在一起的地方,以便使下一步走纸、收纸顺畅。

    开连接点应使用专用设备:刀线打口机,砂轮磨削开连接点,不应用锤子和錾子去开连点,否则会损坏刀线和搭角,并在连点部分容易产生毛刺。在模切刀过桥位置因为悬空,不要在这个位置开连接点。连点宽度有0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm等,对裱纸板或瓦楞纸板用0.8mm厚的砂轮片。无论连点大小,通常打在成型产品看不到的隐蔽处,对于在成型后外观处的连点应越小越好,以避免影响成品盒外观。

    模切连点小、连点少。如果活件形状复杂或排列活件很多,而模切连点小、连点少,则很容易造成模切时散版。解决办法是应适当增加连点数量。另外,制版时尽量应将印品长度方向同纸张传输方向保持一致。

贴海绵条 
    海绵条在模切使用时,会被压缩变形,如果海绵条距离刀线过近,会使海绵条在受压时产生侧向分力,容易破坏纸张的连点或将纸线模切时使纸边拉毛,影响模切效果;如果距离发刀太远,则起不到防止纸板粘刀的效果。海绵胶条通常贴在距模切刀1mm处,并高于模切刀1.5mm。

    模切时纸板粘刀的原因是:模切版上粘贴的脱纸海绵条硬度小。海绵太软,则不能使纸张顺利脱离模切刀或压痕线,所以造成糊版。解决办法是换成硬度大、弹性好的海绵条。

压痕模 
    最为原始的方式是在压切台上贴厚纸板,卡一下后,按照压痕剔出槽来,但是这种方式容易造成压痕不直、爆线或者成型后折裂的问题。现在多数用压痕底模板的方式。制作即简单快捷方便,并且耐用性强,价格便宜,适合短、中、长版不同的需要,因此近几年来发展应迅速。

    压痕线和压痕模选择不合适,会造成压痕线不清晰形成暗线,有的甚至炸线。“暗线”是指不应有的压痕线;“炸线”是指由于模切压痕压力过大,超过了纸板纤维的承受极限,使纸板纤维断裂或部分断裂。解决上述问题,除了匹配合适的压痕线和压痕模之外,提高纸质或通过增大环境湿度,增加纸张含水量,增大纸张韧性来解决。

采用均衡器等改进模切加工设备能力 
    滚筒模切是运动中的模切,滚筒模与纸板在前进中进行点与点的接触,所以,难以保证纸箱的尺寸完全与刀模尺寸一致。市场需求越来越高,精度差的纸箱难以通过自动化包装线。造成尺寸不一致的一个主要原因是底辊磨损,底滚筒的直径减少,因而改变了底滚筒的表面速度,最终导致纸箱的长度缩短。一般情况下,最后一个纸箱会切得比第一个短。因此在设计制版时,把第二版做长些,使多版同时生产的产品尺寸趋于一致。这种方法只是消极的弥补,但是目前最佳的解决方案是均衡器底胶垫系统。不论底胶垫的直径如何变化,由于轴承可在底滚筒上自由滑动,从而使底胶垫的表面速度完全由刀模操纵,使纸箱与刀模形状完全一致。另外,工作环境不同会造成纸板纤维变形或伸张,也会产生模切压痕规矩不准。

    提高产品的模切成型质量是一个多方面的问题。而瞻望模切加工工艺的前景,激光数字化蚀刻加工技术(激光所照射处的材料气化)成为当之无愧的发展方向。它非常简便,只要编个程序;尺寸极为准确,误差在千分之几毫米;生产效率极高。曾有人大胆预测,10年内激光蚀刻加工术将把传统的模切工艺取而代之。虽然这只是一部分人的看法,但是在未来的技术发展中,随着科技不断进步,中国的“神五”已经取得了巨大的成功,那么未来的模切工艺的发展也许是难以想象的。

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