Флексография

Биговка

Биговка — это нанесение на тонкий (до 3 мм) листовой матери­ал или ф&чьцуемую тетрадь прямых углубленно-выпуклых линий, облегчающих изгиб полуфабриката при последующих операциях. Биговка широко применяется в производстве картонной упаковки и тары, при изготовлении поздравительных открыток, пригласитель­ных билетов, пропусков, а в брошюровочно-переплетных процеес - сах — при изготовлении обложек для книг и папок, картонных пе­реплетных крышек типа 6 и др. Она необходима в тех случаях, когда из-за большой толщины и жесткости материала и полуфабриката нельзя получиіь требуемые точность и внешний вид сгиба.

Биговка выполняется на универсальных перфорировально - бигопальиых станках №іи в секциях фальцевальных машин, На уни­версальных станках биговка выполняется пюским тупым ножом и опорной планкой с пазом, а в фальцмашинах — дисковым инстру­ментом и двумя опорными дисками (рнс. 7.27).

При переналадке оиговального станка и биговальных инструмен­тов секций фальцевальной машины регулируются глубина и ширина бига (углубление в виде прямой линии) в соответствии с толщиной и прочностными свойствами обрабатываемого материала, а также по­ложение бига или бигов по отношению к его верной кромке. В фальцмашинах при необходимости меняют и толщину дискового но­жа: в сменных инструментах фальимагчин предусматривается два комплекта дисковых ножей толщиной 0,8-2 мм соответственно для биговки тонких и толстых материалов и тетрадей. В каждом комплек­те по четыре ножа, диаметры которых различаются на 0,5 мм, что по­зволяет изменять глубину бига в пределах 0-2 мм. В биговальных станках глубина бига может плавно изменяться ограничением нижне­го положения ножа.

.в

І

Рис 727. Схемы биговки - а — плоским ножом; б — дисковыми инструментами, 1 — стол; 2 — плоский нож; 3 — опорная п панка, 4 — упор; 5 — толстая бумага, картон или фаг ьцуемая геїрадь; 6 — дисковый нож;

7 — опорные диски

Глубина бига является важнейшим показателем настройки обо­рудования, так как она определяет внешний вид и прочность полу­фабриката и изделия. В процессе биговки биговальный нож с за­кругленным лезвием продавливает волокнистый материал в паз

Колодки или в промеж)тки между ножом и опорными дисками на некоторую глубину; при этом происходит растяжение наружных и сжатие внутренних слоев волокнистого материала. Растяжения и неизбежные сдвиги на краях бига приводят к частичному разрыву связей между волокнами, а сжатие — к уплотнению материала. Весь процесс биговки протекает в три стадии (рис. 7.28). На первой плав­ное нарастание усилия биговки сопровождается пропорциональным увеличением плотности и прочности материала на разрыв и умень­шением прочности на изгиб. На второй стадии при незначительном изменении прилагаемой нагрузки прочность материала на разрыв стабилизируется, а скорость падения прочности на изгиб в 2,5-3 раза уменьшается. Для третьей стадии характерно быстрое падение прочности материала на растяжение при относительно малых на­грузках

При малой глубине бига изгибание полуфабриката под прямым углом приводит к разрыву наружных слоев на выпуклой стороне би­га, а при избыточной глубине — к разрывам на внутренней его сто­роне (области I и III на рис. 7.29). Оптимальные значения глубины бига соответствуют второй стадии биговки, когда разры­ва поверхностных слоев бига при изіибе полуфабриката не происходит, а прочность ма­териала на разрыв и изгиб ^ 40 стабильна и выше первона - ^ чальной. У малопрочного картона второй стадии бигов­ки может и не быть: если уча­сток стабильной прочности материала отс>тствует, то по­лучить продукцию без раз­рушения поверхностных сло­ев бига невозможно

Пригодность кар гона для биговки можно определить по значению коэффициента к^:

*пб = (Лв — hH)/dM,

Где Лв — наибольшая глубина би­га, при которой не разрушается его внутренняя поверхность при изгибе полуфабриката на 90°; hH — наименьшая глубина бига, при которой не разрушается его наружная поверхность, мм; du — толщина материала, мм.

Продукцию высокого каче­ства можно получить при значе­ния кпъ = 0,30-0,60. При меньших его значениях вероятность выпус­ка дефектной продукции резко возрастает.

Ширина паза биговальной колодки и расстояние между опорны­ми дисками Ьп должны быть больше толщины биговального ножа по крайней мере на толщину материала, если его пористость не менее 50%. Однако большие сдвиговые деформации на краях бига в про­цессе биговки при малых зазорах между ножом и краями опор могут привести к резкому падению прочности и даже к разрушению полу­фабриката. Оптимальным считается зазор, соответствующий отно­сительной деформации сжатия материала порядка 25%, поэтому ширину паза и ширину линии бига устанавливают из соотношения

B„ = dH + 1,5 du,

Где dH — толщина ножа, мм; с/м — толщина материала, мм.

При биговании картонных заготовок коробок в качестве инстру­мента для биговки используются биговальные линейки и матрицы.

Прежде чем слесарь-инструментальщик по штанцформам при­ступает к изготовлению формы для высечки, он должен знать сле­
дующие данные: толщину картона для определения толщины и вы - ситы биговальных лииеек и вид битвальной матрицы, которая так­же оказывает влияние на высоту биговальный линеек.

Высота биговальных линеек зависит от толщины картона и ма­тери? да биговольной матрицы. В том случае, когда толщина картона не превышает 0,6 мм, обычно используются 2-пунктные биговаль­ные линейки (0,7 мм).

В табл. 7.1 указана высота и толщина биговальных линеек для биговальной матрицы из прессшпана или отвержденното пернакса или же деллита.

Высота и толщина биговальных линеек

Для полностью прорезанных прессшпановых биговальных мат­риц или для материала такого рода, как пертинакс или деллит с фре­зерным исполнением матричной приправки высота биговальной ли - неГжи (рис. 7.30) определяется по формуле

H = Н — е,

Где е — толщина картона; Н— высота режущей линейки

Высота h при этом вычисляется без сжатия картона. На практике после высечки нескольких тысяч листов вследствие затупления ре­жущих линеек имеет место очень легкое сжатие картона.

Гак как биговальные линейки нельзя получить всех размеров по высоте, то, как правило, выбираются линейки с более низкой высо­той. Это правило действительно для большинства используемых при изготовлении складных коробок сортов картона, за исключением тех случаев, когда применяются биговальные матрицы из металлическо­го или пластмассового профильного материала. Тогда учитывается толщина в основании паза (рис. 7.31):

H = Н— (е + а),

Где а — толщина биговальной приправки в основании паза.

Толщина биговальных ли­неек не определяется по стро­гому правилу. На практике чаще используются 2-пунктные ли­нейки (табл. 7.2).

Биговальные матрицы выполняются из прессшпана, вулканизи­рованной фибры, пертинакса или деллита Паз матрицы вырезается или выфрезеровываегся и обязагельно должен центрироваться отно­сительно биговальной линейки Как правило, толшина приправки равна толщине картона d ~ е (рис. 7.32).

З <1

Рис 732 Параметры биговальной матрицы: d—толщина приправки: е — толщина картона; в — ширина матричного паза

Ширина матричного паза определяется перпендикулярно волок­ну картона*

B=l,5e+f,

Где Ъ — ширина матричною паза; е — толщина картона; /— тол­щина биговальной линейки.

Параллельно к волокну картона:

Ь= 1,3 е+/

Следовательно, паз в направлении волокна должен быть более узким. В практике повсеместно используется правило, согласно ко­торому пазы, расположенные параллельно к волокну картона, вы-

Полняются на 0,1 мм более узкими, чем пазы, перпендикулярные к волокну картона.

Учитывая, что поведение картона при изгибании зависит от его волокнистости, толщины и свойств наружных слоев, условия, тре­буемые для обеспечиния идеатьной биговки, не могут бьггь выведе­ны только на основании правил, рассмотренных в предыдущих раз­делах. Поэтому на практике следует при производстве каждой новой серии заготовок учитывать следующие данные:

• сорт картона;

• толщина картона е:

• высота h и толщина/биговальных линеек,

• толщина d матричной припрарки;

• ширина биговального паза b/В в направлении волокна;

• ширина биговального паза Ь/А перпендикулярно к направлению волокна.

Таким образом, используя одинаковый сорт картона и не прово­дя новых опытов, можно найти необходимые параметры для обес­печения хорошей биговки. Вполне понятно, что содержание влаги картона также должно быть одинаковым.

Эффективность биговки контролируется посредством склады­вания картона. Необходимо различать складывание под углом 90е, которое служит для пространственного формирование коробки, и под углом 180° у коробок, которые далее поступают на переработку на машины для их склеивания и поставляются в плоском состоянии. Дефекты бшовки и способы их устранение представлены в табл. 7.3.

Для каждого картона невозможно иметь матрицу соответствую­щей толщины. Обычно выбирают ближайшую большую толщину, например, 0,4 мм для картона толщиной в 0,35 мм.

Для биговки картона толщиной свыше 1 мм рекомендуется ис­пользовать двойные биговальные линсики (рис. 7.33), которые при пе - рерабо. ке картона среднего качества цают исключительно хорошие результаты. В данном аіучае используются биговальные линейки толщиной в 3 пункта (1,07 мм), межосевое расстояние которых зави­сит от толщины картона. Полоса пенорезины, приклеиваемая между биговальными линейками обеспечивает получение хорошо (Арми­рованного бига Резина не должна превышать бшоиальные линейки.

Дефекты биговки и способы их устранения

З Pt.

Последовательность нанесения линеек полукруглого профиля шириной (0) в 2, 3 и 4 мм выглядит следующим образом:

• плиту высекального инструмента натерегь клеем и приклеить крафт-бумагу так, чтобы она не образовывала складки;

• нарезать линейки полукруглого профиля на 3 мм короче биго­вальных линеек,

• профильные линейки контактным клеем приклеить точно по­средине между оттисками биі овальных линеек;

• зафиксировать положение отдельных профильных линеек, при­клеивая по всей их длине липкую ленту;

• удалить крафт-бумагу под режущими линейками.

Для оттиска недостаточная высота биговальных линеек может быть компенсирована при помоши жестяных скоб. При использова­нии двойных биговальных линеек биговка, в принципе, осуществля­ется в перевернутом состоянии. Поэтому запечатанные листы долж­ны проходить через машину печатной стороной, направленной вниз.

В качестве биговальных матриц выступают различного вида са­моклеящиеся ленты, по обеим сторонам бшовальных лииеек. Часто из-за неудовлетворительных адгезионно-когезионных свойств они под воздействием длительных наїрузок отходят друг от друга, что приводит к неравномерной н неточной биговке.

Из-за старения или же неправильного складирОБания многочис­ленных самоклеящихся матричных биговальных приправок, оказы­вающих непосредственное влияние на подслой, возникает проблема недостаточных или же изменяющихся адгезионно-когезионных свойств. Во всех случаях такие приправки могут быть использованы в совершенно беспыльной среде и при условии их наклеивания на абсолютно чистые и идеально обезжиренные шганцевальные плиты.

Биговальные матрицы «Канал» — самоклеящиеся биговальные матрицы, которые характеризуются сборным профилем (рис. 7.34). Основной профиль А — это собственно биговальная матрица. Она состоит из гонкой стальной полосы и двух прочно соединенных с ней боковых ребер из твердой пластмассы. На них приклеивается направляющая полоса из поливинилхлорида 8, которая насаживает­ся на биговальные линеики.

Рис. 7 34 Биговальная матрица «Канал». А — основной профиль;

В — направляющая полоса

Главное преимущество данной системы заключается в том, что нет необходимости в оттиске биговальных линеек. Готовые наре­занные матрицы с направляющими и центрирующими элементами, соответсгвующие требуемой длине бигов, насаживаются при помо­щи направляющих или монтажных полос В на биговальные линейки (рис. 7.35). Далее убирают защитные полоски. Формы для высечки устанавливаются в машину таким образом, чтобы биговальные мат­рицы не соприкасались с какими-либо жирными частями машины. Выполняется один единственный рабочий ход тигельного пресса так, чтобы готовые матрицы приклеились к матричной плите. После окончания рабочего цикла биговальные линейки отделяют от на­правляющих элементов. Затем с матриц убираются направляющие и клейкие полосы.

Для контроля установленной таким путем матричной биговаль­ной матрицы выполняется высечка нескольких листов

Для подрезки и скоса готовых матриц с направляющими ис­пользуются клещи «Канал» или настольный пресс. В местах, где сходятся друг с другом режущие и биговальные линейки, нанесе­ние готовых матриц с направляющими «Канал» связано с опреде­ленными трудностями из-за приклеенной по обеим сторонам ре­жущих линеек пенорезины. Последнюю поэтому необходимо

При использовании готовых матриц с направляющими «Канал» высота биговальных линеек определяется следующим образом:

H = H-e-0.2.

Где Н— высота режущих линеек; е — толщина картона.

Часто также используются другие пазовые фасонные ппофили, монтаж которых требует большего затрат труда, чем матричные приправки «Канал».

Самоклеящиеся биговальные матрицы Cito состоят из двух по­лос (рис. 7.36), выполненных из вулканизированной фибры, кот орые соединены между собой посредством поливинилхлоридной пленки. Благодаря тому, что клеющий материал не покрывает среднюю часть, прозрачный поливинилхлоридный слой позволяет видеть от­тиск биговальных линеек, что, в свою очередь, облегчает нанесение приправки.

Согласно предписаниям завода-изготовителя оттиск выполняет­ся непосредственно на высекальной плите, для чего используется специальная копировальная бумага. Очень важно, чтобы высекаль - ная плита была абсолютно чистой без жира и слецов ржавчины. В

Том случае, кої да оттиск выполняется на крафт-бумагу, установка биговапьной матрицы требует особой тщательности так как допол­нительное смещение невозможно.

Выбор профи ля производится в соответствии с толщиной кар іо­на и биговальных линеек, т. е точно также как и при ис­пользовании матриц, выре­заемых из прессшпана.

Толщина матрицы = тол­щине кар гона.

Ширина паза = толщине биговальной линейки + 1,5 толщины картона.

Зі и правила действи­тельны для биговки, выпол­няемой перпендикулярно к направлению волокон. При параллель­ном расположении битв относительно волокна, используется про­филь с пазом, который на 0,2 мм уже. Размеры указываются на зад­ней стороне отдельных элементов матричной приправки.

Поливинилхлоридный слой является чрезвычайно тонким, по­этому он не оказывает никакою влияния на выбор высоты биго­вальных линеек. Матричные биговальные приправки Cito можно легко разрешать ножницами. Однако завод-изготовитель может по­ставить настольные ножницы с измерительной линейкой для разрез ки и фасонной подгонки контактных кромок.

В продаже имеется два сорта профильных пазовых планок Formfil, а именно самоклеящиеся планки и планки для приклеивания ацето­ном. Профиль состоит из целлулоида или деривата. Ею прозрач­ность облегчает приклеивание на основе оттиска, выполняемого на крафт-бумаї е. Для оттиска завод-изготовитель рекомендует исполь­зовать уіюрьі, которые необходимо насадить на биговальные линей­ки Упоры поставляются в виде полос длиной в 60 см, которые про­резаны через каждые 15 мм.

Профильные пазовые планки, правильно подрезанные специаль­ными ножницами, приклеиваются сначала в точках при помощи чистого ацетона, после чего пропитываются малой кисточкой по всей длине и связываются с красЬт-бумагой. Концы чаще всего сле­дует скашивать, чтобы они не оставляли никаких оттисков на карю - не. Для картона различной толщины поставляется целый ряд профи­лей, ~акже как и для юфрированного картона и обратной биговки. Инструкции по выбору ширины пазсв и высоты биговальных линеек можно полупить на заводе-изготовителе.

Использование металлических профилеи для производства заго­товок больших серий постепенно уменьшается. В значительной сте­пени это обусловлено применением приспособлений для фрезерова­ния биговальных пазов, благодаря которым значительно дешевле можно изготавливать приправки, обладающие высокой стойкостью противодавления, из деллита или пертинакса.

Наиболее известные профили выполняются из тянутой латуни и изготовляются в Италии. Профиль А (рис. 7.37) используется со стандартными биговальными линейками, причем из-за толшины ос­нования профиля необходимо дополнительно вычесть от высоты 0,3-0,4 мм. Профили В и С, как правило, пост авляются совместно с соответствующими биговальными линейками. Профиль С обратной бигоьки часто используется для клапана упаковки «Флип-Топ» при изготовлении сигарет.

ABC

Рис 7.37. Металлические профили: А — для использования со стандартными биговальными линейками С — С — с соответствующими биговальными линейками

Подготовка таких приправок чрезвычайно трудоемкая, так как углы должны быть скошены на 40° и ребра на обоих концах должны

Быгь выполнены более низкими, чтобы кар гон при совместном воз­действии режущих и биговальных линеек не расщеплялся.