Флексография

Полистное штанцевание картонных коробок

Стремление дизайнеров разработать привлекательную упаковку, которая одновременно была бы проста и экономична в изготовле­нии, привело к тому, что картонные коробки сегодня разрабатыва­ются при помощи программ семейства CAD. К товарной упаковке (коробке) предъявляются следующие требования: • удовлетворение эстетическим запросам (качество поверхности запечат ываемого материала и отделки);

• образование формы только в упаковочной машине (сборка ко­робки) — одна коробка должна, по возможности, состоять из одной заготовки, а соединительные элементы и клапаны замка должны предегавлягь собой сложную, по крайней мере, отличную от прямо­угольной форму,

• сбор различных форм коробок в одной упаковочной машине без существенных технических изменений;

• плотное размещение заготовок на поверхности запечатываемого материала (экономия материала).

Перечисленные требования определяют применяемые техноло­гии изготовления. Процесс может быть разделен на три этапа: пе­чать, изготовление заготовки и формирование коробки Эти этапы, как правило, разделяются промежуточным складированием.

Товарные упаковки печатаются преимущественно в несколько красок и подвергаются лакированию для увеличения глянца, стой­кости поверхности к сгиранию. Это производится, как правило, в печатной машине при помощи дисперсионного лака Альтернатив­ные варианты отделки — ламинирование, припрессовка глянцевой пленки — требуют больших затраг, так как это дополнительная опе­рация, кот о рая при отсутствии оборудования должна будет выпол­няться в другой типографии

Формирование заготовок охватывает три аспекта:

• дополнительная сіделка внешних поверхностей коробки рель­ефным тиснением или тиснением металлизированной фольгой;

• вырубка по внешнему контуру заготовок (клеевые клапаны, элементы крышек и т. д., как правило, не имеют прямоугольной формы, поэтому заготовки должны вырубаться из отпечатанных листов;

• подготовка тех мест заготовки, где затем будет производиться складывание, и т п, — мест сгиба, облег чающих извлечение содер­жимого, которые должны подвергнуться биговке, рицовке или пер­форированию для соединения коробки

Затем производится удаление облоя, что означает удаление от­ходов из заготовки. Формирование заготовок на производстве чаще всего осуществляется на штанцевых автоматах вертикального типа, в которых производятся вырубка, биговка и отделение заготовок от
облоя. Большинство штанцевальных автоматов оснащены устройст­вами рельефної-о (холодного) тиснения. Плоское штанцевание — такой принцип действия, при котором как штанцформа, так и другой инструмент (принцип ножевого реза) являются плоскими.

В ш^анц форму встроены ножи из свальных заточенных полос, которые помещаю. ся в канавки, прорезанные в фанерной осноне. Прорезка канавок в основе производится на установках, управляе­мых компьютергм, который обрабатывает данные печатной формы. При изготовлении заготовок с малой степенью отделки применяют­ся поточные линии, в которых интегрированы печать, вырубка и от­деление от облоя.

В печатно-вырубных агрегатах сначала производится ролевая многокрасочная печать на рулоне картона, а затем вырубка из по­лотна посредством плоского штанцезания Перед приемкой распо­ложен поперечный нож, так что на нее поступают листы, вырублен­ные и освобожденные от облоя. В момент штанцевания полотно должно бьггь остановлено (прерывистое движение).

В штанцевально-печатных агрегатах сначала производится вы­рубка картонного полотна (с перемычками для соединения отдельных заготовок, которые затем разрезаются поперек на листы). В жестко соединенных секциях листовой печатм производится многокрасочная печать, а перед приемкой — отделение облоя от заготовки.

На рис. 7.13 представлена технологическая схема машины для штанцевания карюнных коробок.

Рис. 7.13. Техіюлої ическая схема машины для штанцевания картонных коробок: 1 — лист картона или гофрокартона; 2, 5 — плоскоїіараллельньїе плиты, 3 — штанпевальная форма, 4 — контрматрица; 6-8 — формы для отделения облоя; 10-11 — инструменты для разделения заготовок; 12 — приемный стапель заготовок; 13 — стапельн ый стол; 14 — огделенные кромки (рамки и перемычки)

Для штанцевания картонных коробок используется сменный ин­струмент оригинальной конфигурации, соответствующей конкрет­ной работе по штанцеванию материала. Этот инструмент относится к штанцевальной оснастке. К ней относятся также штанцевые фор­мы. слу жащие для выполнения операций высечки, биговкн, а в не­которых случаях тиснения. В комплект штанцевальной оснастки может также входить оборудование для удаления отходов, для раз­деления заготовок и для отделения передней отходной кромки.

Плоская штанцформа (рис. 7 Л 4) состоит из верхних и нижней частей. Верхняя часть включает плоское основание с прорезанными в нем пазами, в которые вставлены режущие, биі овальные и другие специальные типы стальных линеек. Нижняя часть — основание с матрицами для биговки и патрицами для биговки и тиснения.

Верхняя часть штанцевальной q-ормы закрепляется на верхней раме, которая размещается на направляющих горизонтально. Для установки верхней рамы в вертикальное положение ее подвешивают на ручках На нижней выдвижной раме закрепляется выдвижная нижняя часть штанцевальной формы.

Наиболее распространенным материалом для основания плоской штанцформы является фанера из твердых пород дерева (береза, бук,
клен), пригодная діія лазерной резки. Вдоль контура режущих, пер­форационных и других линеек, проникающих при штанцевании вглубь обрабатываемою материала, на рабочую (обращенную к об­рабатываемому материалу) поверхность основания специальным клеем приклеиваются выталкивающие (эжекторные) материалы. Они могут иметь различный профиль сечения, изготавливаться из резины, пробки, специальных материалов с разными характеристи­ками твердости и временем релаксации. Применение конкретного эжекторного материала определяется характеристиками обрабаты­ваемого материала, а также типом и производительностью штанце­вального оборудования.

В основание штанцформы также могут быть вмонтированы спе­циальные детали, например, резьбовые втулки особою Т-образного профиля для крепежа в штанцевальной машине. При одновремен­ном совмещении плоского штанцевания с процессом конгревного (рельефного) тиснения штанцформа может иметь специальные вставки со штампами и патрицами для тиснения. Штанцевание про­изводится с применением, как уже было сказано выше, бигеватьных коптрматриц или каналов. Длг установки оригинальных бигеваль - ных контрматриц в отверстия основания штанцформы монтируются позиционирующие штифты (как правило, стальные).

По запросу заказчика штанцформа дополнительно может уком­плектовываться в оговоренных количествах как биговатьпьгми кана­лами или контрматрицами, так и приправочным листом, представ­ляющим собой тонкий лист специальной бумаги, пластика или кальки с нанесенным на нею контуром расположения линеек штанцформы. Приправочный лист используется для выравнивания давления по рабочей поверхности в штанцевальных машинах.

Биговальной контрматрицей называется специальное устрой­ство, являющееся ответноп частью биговальных линеек плоской штанцформы. Как правило, на каждую часть штачцформы, соответ­ствующую одному высекаемому изделию (при многоместной штанцформе), изготавливается отдельная контрматрица. Таким об­разом, один комплект биговальных контрматриц составляет количе­ство, равное числу расположенных на штанцформе изделий (мест) плюс некоторое количество запасных контрматриц. Можно заказать несколько комплектов контрматриц Биговальные контрматрицы (рис, 7.15) изготавливаются фрезерованием из специального листо­вого материала пертинакса, имеющею клееной слой, защищенный силиконовой бумагой. Пертинакс представляет собой многослойный армированный специатыю:. тканью пластик и может иметь различ­ную толщину (0,3-1 мм) в зависимости от толщины материала, предназначаемого для бигования с помощью данной контрматрицы. Габаритные размеры и конфигурация конгрматриц зависят от кон­струкции конкретного изделия, которое будет высечено с их помо­щью На рис. 7.16 представлены виды биговальных матриц.

Биговальный канал представляет со­бой специальное устройство ленточного типа (рис. 7 17), котооое состоит из на­правляющего пластикового механизма, собственно биговальной канавки со ско­шенными внешними кромками, стального или тонкопленочного пластикового осно­вания с клеевым слоем и защитной сили­коновой бумаги Бортики биговальной ка­навки могут изготавливаться из различных материатов: пластика, прессшпана. В зави­симости от назначения биговальныи канал может располаіаіься несимметрично отно­сительно оси симметрии сечения биговаль - ной линейки, а также бьпъ сдвоенным (две параллельные биговаль - ные канавки на одном основании).

Рис 7.17. Конструкция биговального канала: / — направляющее устройство; 2 — биговальная канавка; 3 — пластиковое основание с клеевым слоем;

4 — iaj цитная силиконовая бумага

Оснастка для отделения высечек от облоя имеет три выдвиж­ные рамы (рис. 7.18): верхнюю раму 1 с инструментами, отделяю­щую матричную доску 2 и нижнюю раму 3 с инструментами-

Верхняя часть оснастки для удаления отходов (рис. 7.19) пред­ставляет собой конструкцию, состоящую из плоского фанерного ос­нования с прорезанными в нем лазерным лучом пазами и отвер­стиями, в которые вставлены детали, выполняющие роль пуансонов, которые проталкивают отходы через отверстия в нижней части ос­настки, Пуансоны могут быть изготовлены из различных материа­лов: дерева, фанеры, стали, цветных металлов и сплавов, пластмассы и пр. Кроме того, верхняя часть оснастки имеет приклеенные к фа­нерному основанию прижимные устройства в виде полос из пороло­на различной твердости и плотности в зависимости от свойств обра­батываемого материала. Также в фанерное основание оснастки могут быть вмонтированы специальные детали 7 для крепежа осна­стки в штанцевальной машине (здесь, например, резьбовые втулки особого Т-образного профиля) и другие детали.

Нижняя часть оснастки для удаления отходов (рис. 7.19) состоит из плоской фанеры с вырезанными в ней по оригинальной конфигу­рации удаляемых отходов отверстиями. Кромки отверстий обрабаты­ваются специальными фрезами для получения фасок особой формы и размеров. В необходимых случаях в фанеру могут быть вмонтирова­ны стальные линейки для разделения (сепарирования) отходов друг от друга. К фанере по согласованию с заказчиком могу г быть прикре­плены бачки специального профиля из фанеры либо другого материа­ла для крепления оснастки в штанцсвальной машине.

Для совместно:; транспортировки и хранения верхней и нижней частей оснастки для удаления отходов они могут быть соединены между собой при помощи специальных стальных либо пластиковых винтов и гаек с применением промежуточных втулок.

Устройство для разделения высеченных заготовок (рис. 7.2D) состоит из двух выдвижных рам: верхней 1 и нижней 2 с инструмен­тами и служит для разрушения перемычек между заготовками. Ука­занная операция выполняется при остановке штанг с захватами. Верхний инструмент при этом опускается и выталкивает заготовки сквозь нижний.

Верхняя часть оснастки для разделения заготовок (рис. 7.21 представляет собой конструкцию, состоящую из выдавливающих высеченные заго товки элементов, смонтированных на плоском фа­нерном основании и вмонтированных в него деталей для крепежа оснастки в штанцевагьной машине. Выдавливающие элементы мо­гут состоять из деталей, изготовленных из фанеры, дерева,, пластика либо металла и оклеены специальной пористой резиной со стороны,
обращенной к обрабатываемому материалу. При определенных ви­дах работ в фанерное основание могут быть вмонтированы специ­альные прижимные устройства, закрепляемые при помощи резьбо­вых крепежных изделий.

Нижняя часть оснастки для разделения заготовок в зависимости от вида работы и специфических требований заказчика может быть изготовлена в различных видах. Основными из них являются: ком­бинированное и цельнометаллическое исполнение (рис. 7.22).

AW

Шш

V/JSSS&у

А б

Рис. 7 22 Нижняя часть оснасгки для разделения зато говок: в комбинированном исполнении; б — в цельнометаллическом исполнении

Комбинированная оснастка (рис. 7.22, а) состоит из перестраи­ваемой под различные форматы металлической рамы, для облегче­ния конструкции, как правило, изготавливаемой из алюминиевых сплавов, и сьемной решетки, вырезанной лазерным лучом из пло­ской фанеры или специального пластика К фанерной решетке вин­тами крепятся стапелируюіцие кронштейны. Затем решетка винтами крепится к раме. Оснастка имеет специальный позиционирующий кронштейн, используемыи для установки оснастки в штанецеваль - ной машине.

Цельнометаллическая оснастка (рис. 7.22, б) представляет собой раму с внутренней решеткой, детали которых изготавливаются из етапи методом лазерной или водоструйной резки оригинальной конфигурации. Затем детали проходят финишную механическую обработку и соединяются сваркой. К сваренной конструкции кре­пятся специальные металлические раздвижные кронштейны для стапелирования разделяемых заготовок. Рама имеет специальное приспособление для точного позиционирования оснастки в штанце - вальной машине.

Оснастка для отделения передней кромки листа в зависимо­сти от модели штанцевалыюй машины может состоять как из верх­ней и нижней частей, так и только из верхней части. Верхняя и ниж­няя части такой оснастки представляют собой вырезанные лазерным лучом из плоской фанеры детали оригинальной конфигурации, имеющие специальные пазы для крепления оснастки в ппанцеваль - ной машине. Для некоторых марок штанце - вальных машин по согласованию с заказ­чиком и в зависимости от конкретного спо­соба крепления оснастки она может дополнительно либо комплектоваться кре­пежными втулками, либо иметь прикреп­ленные по передней кромке деревянные или фанерные блоки. Задние и боковые от­ходы разрезаются и падают по обе стороны разделительных ножей 1 (рис. 7.23).

Тигельный пресс может быть снабжен устройством для холод­ного тиснения. Оно состоит из сотовой рамы и нижней плиты с мат­рицами для тиснения и масштабной линейкой. Устройство для хо­лодного тиснения устанавливается вместе устройства для высечки. Инструменты могут монтироваться па рамы на специальном нала­дочном станке вне машины (рис. 7.24).