Биг с препятствием.

Автор:   ‡   Дата: 12 апреля 2010   ‡   Рубрика: Эксплуатация   ‡   Метки: , , , , , , ,

Качественная упаковка. Часть 2.

Технология бигования.

Касимов Олег, «Лазерпак»

Рассмотрим технологию биговки в процессе вырубки (штанцевания)…


Обозначим некоторые определения и термины. Несколько выдержек из Большой Советской Энциклопедии:
«Биговка – получение углублённых бороздок (бигов) на листе в месте будущего сгиба на изделиях из картона или толстой бумаги…»
«Фальцевание (от нем. falzen – складывать, сгибать) в полиграфии, последовательное сгибание отпечатанных листов бумаги для образования тетрадей, из которых затем получают книги, журналы и т.п…»
«Высечка, или штанцевание, – отделочный процесс полиграф. производства для придания вырубкой, высечкой на штанцевальном (высекальном) прессе фигурной формы…»
Введем несколько условий/допущений, дабы не отвлекаться в рамках статьи на темы, требующие отдельного серьезного разговора:
1. Картон для предполагаемой конструкции упаковки подобран правильно.
2. Картон хранится в помещении с контролируемой температурой и влажностью.
3. Конструкция коробки и раскладка на листе и штампе спроектирована квалифицированным конструктором (не дизайнером!) с применением специализированного программного обеспечения (EngView, Impact, CimPack, ArtiosCAD и т.п.) и является оптимальной (технологичной) для предполагаемой работы.
4. Состояние оборудования (вырубной пресс и линия фальцесклейки от ведущего европейского изготовителя) не вызывает нареканий даже у придирчивого представителя производителя оборудования.
5. Вырубная оснастка изготовлена по всем правилам, с учетом особенностей пресса, толщины обрабатываемого материала, до левого направления волокна.
6. Квалификация и лояльность компании операторов и технологов заслуживают уважения.
Непосредственно в процессе формирования бига на картонной коробке участвуют:
– биговальные линейки вырубного штампа, выполняющие роль пуансона;
– материал изделия (в нашем случае – картон);
– биговальные матрицы (контрбиговальные каналы).
Для получения качественного бига очень важно понимать, что все эти три составляющих жестко связаны между собой. Отправной точкой для правильных расчетов служит картон, а именно его тип и толщина (не путать с плотностью). Некоторые типы картона (например, целлюлозные) требуют более жестких условий бигования, другие (например, макулатурные) – более мягких. Толщина биговальных линейки штампа должна быть не менее толщины обрабатываемого картона (бывают исключения, о них чуть позже), высота биговальных линеек в общем случае рассчитывается по формуле:
Вб = Вр – (Тк + Тп), где

Вб – высота биговальных линеек,
Вр – высота режущих линеек,
Тк – толщина картона,
Тп – толщина подложки.
Исключение из этого правила
– при использовании в качестве биговальной матрицы металлической плиты с фрезерованными каналами, в этом случае высота биговальных линеек должна быть не ниже высоты режущих линеек.
Ширина биговального канала в матрицах рассчитывается по формуле:
Ш=Тб + К * Тк, где
Ш – ширина канала матрицы,
Тб – толщина биговальной линейки,
Тк – толщина картона,
К – коэффициент, учитывающий сжатие материала.
Коэффициент, учитывающий сжатие материала, может варьироваться в зависимости от типа и толщины обрабатываемого картона, направления волокна, скорости работы пресса и т.д., и для плотного картона обычно находится в диапазоне 1,3…1,8. Вдоль и поперек направления волокна обычно используются каналы различной ширины (вдоль волокна на ~0,1мм уже). При работе на автоматических прессах с высокими скоростями следует помнить, что время непосредственного формирования бига значительно меньше, чем при работе на низкоскоростных машинах и имеет смысл ужесточить условия бигования для сохранения качества формирования линии сгиба.
В качестве биговальных матриц могут использоваться:
– стандартные биговальные матрицы (каналы) на синтетической или прессшпановой основе (рис. 1).Рис.1.
Как правило, первые более дешевые, вторые более дорогие. Соответственно и тираже стойкость у прессшпановых матриц обычно выше, чем у пластиковых. При использовании матриц с металлической подложкой (~0,225 мм) необходимо обязательно поставить в известность изготовителя штампа, чтобы учесть толщину подложки при выборе высоты биговальных линеек. Кроме этого, биговальные каналы могут отличаться геометрией (влияет на прохождение листа), шириной подошвы (площадь клеевого слоя, влияет на сцепные свойства с плитой), и т.д. Бывают как с центральным каналом (center crease), так и со смещенным относительно центра каналом (off center crease) или c параллельными каналами (double crease). В процессе производства упаковки, биговальные матрицы являются расходным материалом. Ассортимент каналов для различных типов картона и условий бигования необходимо всегда иметь в достаточном количестве. Это позволяет в большинстве случаев оперативно подобрать оптимальные режимы бигования для текущей работы на участке высечки.
Негативные моменты: не лучшее и нестабильное качество бига при прохождении тиража, наличие паразитного конгрева (отпечаток контура матрицы на картоне), низкая тиражестойкость (необходимость частой замены биговальных матриц при средних и длинных тиражах), длительное время на подготовку (нарезку) и монтаж при насыщенных биговками штампе, невозможность применения в ряде конфигураций упаковки (дугообразные биговки, угловые элементы, близкое расположение линеек на штампе и т.д.), повышенный риск возникновения проблем на фальцесклейке и автоматическойлинии сборки коробок;
пертинаксовые матрицы (pertinax – в пер. – упорный), реже – ветронитовые (vetronit) (рис. 2).Рис.2.

Наиболее часто применяются для получения качественного бига при любых тиражах. Оптимальное соотношение цена/качество. Фрезеруются из листового пертинакса, как правило, производителем штампа, на специальном оборудовании и поставляются в комплекте с вырубной оснасткой. Для монтажа пертинаксовых матриц на ответную плиту посредством специальной штифтовой приводки (комплект штифтов с выталкивателями) штамп должен быть оборудован специальными отверстиями, совпадающими с соответствующими отверстиями на пертинаксовых матрицах. В большинстве случаев одна пертинаксовая матрица изготавливается целиком на одно изделие (коробку) и является монолитной конструкцией (все элементы такой матрицы соединены между собой общим основанием/подложкой ~ 0,1 мм). Как следствие – все элементы бигуются в одинаковых условиях (вне зависимости от геометрии и длины бига) с гарантированным качеством, чего нельзя сказать о работе на стандартных биговальных матрицах (см. выше). Соответственно, необходимое количество пертинаксовых матриц должно быть не меньше количества изделий, вырубаемых (бигуемых) за один удар штампа.
Пертинаксовые матрицы, так же как и стандартные биговальные каналы, снабжены специальным клеевым слоем для удобства монтажа на ответную плиту. Качество пертинаксовых матриц зависит от класса оборудования (фрезерный плоттер) на котором они изготавливаются, типа пертинакса и качества инструмента (фрез). Неплохо поинтересоваться у поставщика вырубной оснастки, имеет ли он собственное профессиональное фрезерное оборудование (Elcede, Zund и др.), предназначенное для производства пертинаксовых матриц. По сравнению со стандартными биговальными матрицами, пертинаксовые обладают на одиндва порядка большей тиражестойкостью, высоким качеством бигования, стабильностью и повторяемостью получаемых заготовок со всех позиций штампа, меньшим временем на приладку. В результате уменьшается вероятность неожиданного появления проблем на фальцесклейке и автоматической упаковочной линии;
металлическая контрплита с фрезерованными каналами (рис.3).Рис.3.
Наиболее высокотехнологичный вид оснастки для формирования линий бига. Ни одно современное предприятие производитель серийной упаковки (сигаретные пачки и т.п.) не обходится без применения фрезерованных (или обрабатываемых электроискровой обработкой) контрплит. Высочайшее качество получаемой продукции и самая большая тиражестойкость оснастки. Полное отсутствие «паразитного» конгрева. Как правило, применяются в комплекте с вырубными штампами типа Sandwich. Хотя нередко используются и со штампами на фанерном основании. В последнем случае есть ограничение по насыщенности штампа линейками и интегрированными конгревными элементами. Чем выше насыщенность, тем выше риск несовпадения контура плиты с контуром штампа на фанерном основании – насыщенный штамп может «раздуть».
Вне зависимости от типа применяемого штампа в паре с металлической контрплитой с фрезерованными каналами, проектирование и изготовление самого штампа осуществляется по специальной (отличной от предыдущих вариантов) технологии и использование такого штампа с другими типами биговальных матриц исключено (равно как и металлические плиты – могут применяться только в паре с соответствующим образом изготовленным штампом).
Более подробно с этим видом оснастки можно познакомиться в статье «Применение контрплит с фрезерованными биговальными каналами» под редакцией И.Н. Барабошина и В.А. Копылова, «Лазерпак», опубликованной в журналах PakkoGraff, «Картон и Гофрокартон» и др. за 2004 г. Стоимость комплекта оснастки с фрезерованной плитой выше любого из вышеперечисленных вариантов.
Лазерпак

Тип оснастки

Область применения, достоинства, недостатки

биговальные каналы на синтетичес­кой основе

+ штамп на фанерном основании

Небольшие разовые или повторяющиеся тиражи (до 7-30 тысяч листов один тираж), небольшое количество заготовок на штампе. Среднее качество продукции, возможны проблемы на автоматических высеч­ных прессах и линиях фальцесклейки, необходимость частой замены биговальных матриц (при тираже выше указанного или при повторном тираже), невозможно установить матрицы при близко расположенных линейках (биговальных, режущих, и т.д.) и интегрированных клише, невозможно получить дугообразные линии биговки или сложные места стыковки нескольких линеек (острый угол), паразитный конгрев.
биговальные каналы на прессшпановой основе

+ штамп на фанерном основании

Средние разовые или повторяющиеся тиражи (до 30-70 тысяч листов один тираж), небольшое количество заготовок на штампе. Среднее качество продукции, возможны проблемы на линиях фальцесклейки, необходимость замены биговальных матриц (при тираже выше указанно­го или смене тиража), невозможно работать при близко расположенных линейках (биговальных, режущих, и т.д.) и интегрированных клише, невозможно получить дугообразные линии биговки или сложные места стыковки нескольких линеек (острый угол), паразитный конгрев.
матрицы пертинаксовые

+ штамп на фанерном основании

Высокие разовые тиражи (350000–1500000 листов) или любые тиражи с высокими требованиями к качеству получаемой продукции, любое коли­чество заготовок на штампе. Меньшее время на подготовку к высечке (приладка штампа и монтаж биговальных матриц). Сокращение возмож­ных проблем при фальцесклейке. Возможность получения качественного бига в сложных местах.
матрицы перти­наксовые

+ штамп на фанерном основании

+ сменная (дистанционная) плита

Высокие разовые или частые повторяющиеся тиражи (350000…1500000 листов) а также любые тиражи с высокими требованиями к качеству полу­чаемой продукции, любое количество заготовок на штампе. Меньшее время на подготовку к высечке (приладка штампа и первичный монтаж биговальных матриц). Не нужно демонтировать биговальные матрицы с плиты и устанавливать новые при повторном тираже — сменная плита снимается и устанавливается вместе со штампом. Сокращение возмож­ных проблем при фальцесклейке. Возможность получения качественного бига в сложных (см. выше) местах.
сменная метал­лическая контр­плита с фрезерован­ными каналами

+ штамп на фанерном основании

Высокие разовые или повторяющиеся тиражи (1000000–2000000 лис­тов — как правило, определяется тиражестойкостью штампа) а также любые тиражи с очень высокими требованиями к качеству получаемой продукции. Полное отсутствие паразитного конгрева. Ограниченная насыщенность штампа различными типами линеек и интегрированными клише для конгревного тиснения (штамп на фанерном основании может «раздуть» и он не будет совпадать с ответной плитой). Меньшее время на подготовку к высечке (приладка штампа). Не нужно демонтировать биговальные матрицы с плиты и устанавливать новые при повторном тираже — сменная плита с фрезерованными каналами снимается и устанавливается вместе со штампом. Минимизация возможных про­блем при фальцесклейке и сборке коробок на автоматических линиях. Возможность получения качественного бига и конгрева в сложных (см. выше) местах.
сменная метал­лическая контр­плита с фре­зерованными каналами

+ штамп типа Sandwich, UniDie

Самые высокие тиражи (1500000–7000000 листов) с самыми высоки­ми требованиями к качеству получаемой продукции. Неограниченная насыщенность штампа различными типами линеек и интегрированными клише для конгревного тиснения. Полное отсутствие паразитного кон­грева. Меньшее время на подготовку к высечке (приладка штампа). Не нужно демонтировать биговальные матрицы с плиты и устанавливать новые при повторном тираже — сменная плита с фрезерованными кана­лами снимается и устанавливается вместе со штампом. Минимизация возможных проблем при фальцесклейке и сборке коробок на автомати­ческих линиях. Возможность получения качественного бига и конгрева в сложных (см. выше) местах. Возможность многократно осуществлять замену линеек на штампе вместо повторного его изготовления. Как правило, этот вариант применяется при постоянных больших тиражах в производстве сигаретной упаковки (пачек) и т.п.

Для удобства – в табл. №1 приведены некоторые основные варианты комбинаций систем высечки/бигования и краткие рекомендации к их применению. К сожалению, проблема сгибания коробки по диагонали линии бига на фальцесклеивающем оборудовании, как правило, обусловлена принципом работы фальцесклеивающего оборудования. Нередко перекос коробки после фальцесклейки является неприемлемым. Коробки, получаемые с различных позиций штампа, могут вести себя при данной операции по разному. Такой дефект особенно характерен при работе на стандартных биговальных матрицах (каналах) при высечке/биговании.

Помимо формирования жесткого качественного бига на заготовке, существуют и классические способы для предотвращения/уменьшения этого дефекта:
– использовать «зауженные» биговальные линейки на штампе (2/1,5pt, 2/1pt) вместо традиционных 2pt. Естественно, в этом случае нужно пересчитать и параметры биговальных каналов. В итоге мы получаем более узкий биг и при диагональном складывании коробки – меньший перекос. Этот способ хорошо себя зарекомендовал для картонов, толщиной до 0,4 мм. Внешний (товарный) вид упаковки при этом значительно выигрывает;
– заведомо заложить противоположный ожидаемому перекос в конструкцию коробки (штампа, и т.д.). Во время фальцесклейки противоположные перекосы взаимоуничтожаются. Не все решаются на такой вариант из-за страха ответственности за заведомо искаженную геометрию, хотя известен этот способ давно и является очень эффективным;
К сожалению, в СНГ нередко вопросы о целесообразности применения того или иного типа оснастки решают, основываясь на ошибочных финансовых расчетах или предположениях. Работа на стандартных биговальных матрицах на первый взгляд кажется дешевле, чем на пертинаксовых (иногда справедливо). Но реальная себестоимость тиража подразумевает и дополнительное время на приладку штампа, многократные замены биговальных каналов при средних и длинных тиражах, дополнительную настройку фальцесклеивающего оборудования, вынужденную меньшую скорость работы оборудования (увеличение нормочасов загрузки оборудования этим тиражем) и т.д. Как правило, эти неучтенные расходы многократно перекрывают расчетную экономическую целесообразность от применения более дешевого решения, не говоря о качестве продукции и риске полной/частичной потери тиража или вынужденной дополнительной скидки заказчику за приемку некачественной продукции.




К записи Один комментарий

Совсем охото купить гидроусилитель мозга! Чтоб в отсутствии труда мыслить трудные идеи…


Написать комментарий

Защита от автоматических сообщений: