如何提高圆压圆模压工艺的精度(上)
近年来，国内纸箱包装虽有较大发展，但从整体来看，印后加工目前还是我国纸箱生产中的薄弱环节，无论在技术、设备、材料还是治理上，与国外企业都有着较大的差距。越来越多的纸箱生产企业已熟悉到印后加工在纸箱生产中的重要性，并不断对设备和技术进行升级。要发展印后工艺，印刷和模切加工是突破的要害。
瓦楞纸箱是目前使用最为广泛的纸包装容器，因对内装物品具有保护性强，重量轻、结构性能好，运输费用低，使用方便，易于回收等优点已成为运输包装的主力军；而且瓦楞纸箱印刷适性好，图案精美，外形多变，能起到较好的促销功能。随着世界各国对绿色环保包装要求的不断提高、各种新型的瓦楞纸箱及瓦楞纸板结构件的设计开发及各种新材料、新技术与瓦楞纸板的结合使用，大大扩大了瓦楞产品的使用范围。
目前使用的瓦楞纸箱结构多变，其平面展开结构主要由轮廓裁切线和压痕线组成，模切和压痕是其主要的工艺特点。尤其是对于一些非直线的异形轮廓和功能性结构，只有采用模压工艺才便于成型。作为后道加工的主要工艺之一，模压质量如何直接影响到成品的质量高低。
模压流程及分类
模压工艺流程主要分为：模切版设计制图→切割木版→安装刀、线→粘贴海绵→打样→起鼓线→模切等操作。
目前，国内瓦楞纸箱成型方式主要有模切和开槽两种，其中模切又包括平压平模切、圆压平模切和圆压圆模切三种。在精度方面，几种成型方式从高到低排列依次为：平压平模切、圆压平模切、圆压圆模切、开槽。从加工速度来看，从高到低的排序为：开槽、圆压圆模切、圆压平模切、平压平模切。每一种纸箱都有不同的使用要求，在选择瓦楞纸箱成型方式时，应根据不同的纸箱产品类别和要求，选择合适的成型方式。
圆压圆模切
圆压圆工艺的模压版采用弧形木板、滚筒刀制作，生产时，模压滚筒连续旋转，生产效率高，产品模切精度可控制在±1mm，同时具有设备操作简单、安全可靠、设备使用时间长等优点，但其总体成本投入较大。
由于是在刀模滚动的同时把瓦楞纸板模切成型，对模切刀的强度要求较高，刀模的制作难度及成本大，适合批量较大的生产加工。又分为硬切法和软切法两种，主要区别在于压切滚筒的材质一种是硬质的钢辊，一种为软质的塑胶。硬切法是指模切时模切刀与压力滚筒表面硬性接触，因而模切刀较轻易磨损、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。
圆压圆型模切机进入我国已有20多年历史，其模切精度随着机械制造精度及配套材料的进步，已经达到绝大部分纸箱用户可以接受的程度。目前已有越来越多的厂家采用这一加工方式。但在使用过程中也出现了一些诸如“模切压痕不准确”“模切边起毛”“爆线”等问题，影响了圆压圆模切机的使用效果。本文仅对影响模压精度的部分问题做一分析。
滚筒刀模的制作
高质量的模切工艺与模切刀片、压痕钢线等相关模切材料的搭配和刀模的制作有着密不可分的关系。
|
|
这不仅要求有良好的刀片和海绵，而且对弧板的质量、外形以及模切版的制作都有很高的要求。
设计与制图
制作模切版时首先要明确用户的真正要求，如切边、压痕等的箱型设计，耐压、透气和搬运等的使用要求，根据包装产品的特点和包装物的重量、大小来确定设计箱型和模切版面并不断修正。在设计箱型时，尽可能选用“国际纸板箱规则”中确认的七种纸箱类型。
纸箱类型确定后，在绘制模切版图时，应按GB12986—91《纸箱制图》标准中规定的纸箱、纸盒图样、画法和尺寸注法来绘制。一定要保证版图尺寸的准确、规范，使用统一规格的图纸、字迹清楚整洁，图形可供进行生产制造依据的选型和结构展开图，有非凡要求的则要绘制立体图加以说明。绘制模切版图是模切版制作的第一个要害环节，利用电脑打样机设计的图纸比较准确，它可以有效保证模切版的尺寸。
模版制作
首先要选用质量良好的模切版材，其质地坚硬，不易变形，耐压力强，表面须经防水阻隔处理，并进行磨光，粘合采用环保胶水，不开裂，不翘边，具有高精度的厚度公差和表面曲率。模切版的厚度一般为12～18mm，模切单瓦楞纸版可选用厚一些，双瓦楞可选用薄一些。
模切版的切割方式主要有锯床切割和激光切割两种，锯床切割是目前中小瓦楞纸箱企业自行加工模切版的主要方法，近年来，激光切割开始广泛应用，该方式在由电脑控制的激光切割机上进行，以激光作为能源，切割精度高。不论哪一种方式都要求切割线平直，切割槽宽度等于安装此处刀、线的厚度。为保证模切版不散版、不松开脱落，要在适当位置留出若干个“过桥”，过桥长度根据版面的大小来确定，一般长度为10mm。
按切割好的刀、线位置预先将钢刀和钢线裁切弯曲成相应的长度和外形镶入切割槽中。制作和模切后的产品尺寸误差应小于0.5mm。
制作模切版要按设计人员提供的模切版图，将钢刀和钢线镶入模版，来完成模切版制作的工艺流程。刀、线镶好后，要在钢刀两侧粘贴具有弹性的海绵胶条，海绵条应离开模切刀身两边最少1mm的距离，不能紧靠刀身安装，否则海绵胶条在受压后不能向刀身方向膨胀，而向两边拉纸产生断裂。海绵胶条应略高于刀锋1.2mm左右。应根据不同的模切速度和产品选择不同硬度、尺寸和外形和海绵条。
如何提高圆压圆模压工艺的精度(下)
模切精度的保证
纸箱的滚筒模切是在上、下滚筒外径的切点四周产生的，接触面非常小，对滚筒刀及胶垫产生的压力非常大。为了保证瓦楞纸箱滚筒模切的精确度，要做到以下几点。
设备的选用
精度和效率是衡量圆压圆模切机的重要指标，模切压痕位置不准确，主要是由于设备性能水平和制造精度所造成的，当然也有操作及前道工序的加工误差累积及相关配套材料选用不合理等因素。
国产第一代圆压圆模切机的送纸系统是“链条手动送纸”，模切精度一般在3—5mm，只能适应模切精度较低的产品。第二代半自动模切机，一般采用“推板往复”送料，制造水平高的设备模切精度应控制在±1mm，但产品多存在“切口发毛”的问题。国产第三代全自动圆压圆模切机，控制技术及设备精度都有很大提高，模切精度可控制在±0.5mm，能满足高精度纸箱的要求。有些设备采用了“前沿送纸”技术，不但提高了送纸精度和速度，还扩大了使用范围，可以满足“复面纸板”和“超薄纸板”“弯曲纸板”的要求。
目前国内使用的圆压圆模切机主要为台湾、欧美及国产设备，在设备的选用时要在品质、价格及服务三者上寻找平衡，注重机器的配置，非凡是滚筒底胶垫自动修复装置以及线速度自动补偿装置，还有下滚筒气动控制升降装置，这些配置并不是每个机械生产厂家都具备的，采购时要反复比较。在考察机器的同时一定要对机械制造厂家的售后服务体系进行必要的了解，良好的售后服务体系是保证使用单位正常使用机器的有效因素，同时也是降低生产成本、提高工效的有效途径。
使用耐用的模切刀
高质量的模切刀可以避免模切不彻底及频繁停机换刀等操作，其钢质紧密，刀身富有韧性、刀锋淬火坚硬、经得起10万次甚至上百万次的切割。选择模切刀除注重品牌外，还要注重刀齿数与瓦楞纸板厚度的配合、纸张越厚、齿数要越少，这样可以使模切所需的压力适当，模切刀的高度也要合适，过高的刀会增加无谓的压力，使刀模和底胶垫寿命缩短。
采用耐磨底胶垫
纸箱的印刷与成型是一个连续的过程，纸箱的滚筒模切不同于平版模切。平版模切时，纸箱尺寸与模切版的尺寸没有多少差别，而滚筒模切情况却有所不同，只有在上下滚筒的线速度一致时，才能保证模切出的纸箱尺寸精确，但滚筒底胶垫受到磨损后，必然要产生线速度差，从而使纸箱尺寸变小，所以底胶垫要具备良好的耐磨性，以便延缓这一差值的到来。
自动修复及补偿装置
滚筒模切在理想情况下，刀模的表面线速度、底滚筒的表面速度以及瓦楞纸板的运行速度应当一致。但在传统的滚筒模切下，这种情况只存在很短的时间，即胶垫完全未受到磨损时，上下滚筒以理论上1：1的相同速率运转。但随着底胶垫发生磨损，底滚筒的直径会逐渐减小，这就造成了底滚筒表面速度的改变，最终导致纸箱长度缩短。这种现象在一张瓦楞纸板上裁切两个或多个纸箱时尤为明显，后一个纸箱会切得比第一个短。实际操作中，有些制模者把第二版做长些，以补偿这种首尾的尺寸差别。滚筒底胶垫自动修复装置以及线速度自动补偿装置可以减小这一误差的产生。
|
|
如DICAR通过一种叫均衡器的系统控制底滚筒的表面速度，减少操作者的失误，此系统的底胶垫不是直接覆盖在底滚筒上的，而是先套在轴承套筒上，不论底胶垫的直径如何变化，由于轴承可以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控制，提高了产品的模切精度。
使用优质的海绵胶
滚筒模切是在两滚筒的切点四周较小的范围及较短的时间内完成的，要求海绵在短暂的时间内被压缩，这就要求滚筒刀模上的反弹胶具有更佳的弹性和耐压性，但目前有些厂家所有反弹胶质量不佳，使得清废作业、机器速度和模切质量受到影响。在滚筒刀模上，当两片刀非常靠近时，中间的海绵选料更要讲究，因为普通的海绵受压后，会大幅度向两边膨胀，挤压两边的钢刀片，使模切质量和刀模寿命受到影响，所以纸箱刀模中应尽量选择优质的海绵胶。
送纸要准确
在瓦楞纸箱的加工制造中，送纸工艺是非常重要的，纸板的正确输送关系到印刷模切等多个问题，假如送纸发生偏差，会产生如印刷套印不准、颜色深浅不一，模切位置不准、压线偏斜等问题。模切工作是在设备高速转动，瓦楞纸板与模具运动的状态下进行的，假如运动轨迹把握不好，很轻易产生误差。要达到模切准确，没有符合力学逻辑的送纸技术是很难达到质量标准的。
操作人员应当懂得力学的基本知识，要能够调控好纸板运动系统中各种作用力的平衡状态，以便使纸板在运动中的轨迹保持稳定，保持直线，等速前进，而不产生加速、减速和偏移。要调节和控制好送纸系统的工作状态。每次生产预备工作除了必须要做的刀具调整以外，还必须认真地检查、调整送纸系统，非凡是要对每排送纸器进行调整并使其保持在一条线上，不能有前后误差。操作时一定要认真，精力集中，动作准确。
模切压痕加工是纸箱后道生产中的最后一个工序，生产加工受前面几道工序综合误差的影响较大，如纸板尺寸误差、厚薄不均匀，纸板翘曲、纸板干燥度以及印刷误差等因素，这些因素的影响有些如纸板厚薄不均等是可以通过模切机本身调整，非凡是相关的功能配置来解决的，但是还有些问题只能通过调整前道工序的误差来解决。高质量的纸箱产品是整个工艺的综合结果，每一个工序出现问题都会影响到产品的最终质量。人是生产中的主体，企业员工的技术水平，素质高低直接关系到产品的生产质量，企业除了引进高素质的技术人才之外，要注重加强对员工进行相关的技术培训，以提高其技能和素质。当然，模切设备及相关配套材料的使用也是获得高质量产品的保证。
只有生产及治理人员将纸箱生产作为一个整体来看，从头做起，注重每个环节，才能保证后道加工的顺利进行，才能保证模切质量的提高，才能生产出高质量的纸箱产品。