浅析纸盒模切工艺中的三个关键步骤

时间:2009-02-15 12:18:33来源:科印传媒《印刷技术》作者:魏风军、孔令远

  纸盒的完美形状来自于正确的模切压痕,模切是把被模切材料上不需要的部分去掉,主要由模切版上的刀线来完成;压痕对纸盒起定型作用,由压痕线来完成的。因为模切和压痕往往是同时进行的,所以人们通常将模切压痕简称为模切。根据笔者在纸包装厂的工作经验,模切工艺中有三个步骤非常关键,分别是制作模切版、选用适当的模切胶条和压痕底模条,在此逐一进行介绍,并对批量生产时的常见故障进行分析。

  制作模切版
  良好的开端是成功的一半。如果模切版的制作质量不好或者有缺陷,轻则加大后面步骤的操作难度,延长校版时间;重则返工,重新制作模切版,既耽误时间,又造成经济上的损失。模切版的制作一般由专门的制版人员或者专门的制版公司来完成,主要步骤如下。
  1.绘制模切图
  制作模切版首先要绘制模切图,不管是手工制版还是激光制版,都要先绘制模切图。现在很多厂家早在印刷制版工序就已经输出了一张模切图,但是由于很多设计人员对模切工艺不是很精通,所以这只能是一张“相对标准”的模切图,还需要对一些细节进行微调,如果直接用来制作模切版,就会带来一些质量隐患。例如经过印刷、覆膜、上光以及对裱等工序后,纸张会发生胀缩,其上印刷图案的位置跟最初设计的理想位置就会有一定的偏移,所以模切版制版人员需要拿到实际的待模切印刷品来核对并进行修改(一般要拿5~6张印刷品,取平均值),这样在模切过程中就减少了因为纸张胀缩引起模切精度不高的问题。当然,最好的办法还是尽量保证模切与印刷在同一作业环境下进行,或保证作业环境的同一性(即保持相同的温度、相对湿度等);对上光和覆膜的印刷品要进行模切预处理,尽量减少纸张变形对模切精度的影响。

  在对模切图进行微调时,还要考虑模切后的废料尽量连成一片,便于清理。此外,模切刀线的线条应尽量连贯,转弯处尽可能采用圆角,除非设计要求必须是尖角。
  在绘制模切图时还要考虑到的一点就是要加过桥和平衡刀线。为了保证在制版过程中模切版不散版,要在大面积封闭图形部分保留2处以上位置不要切断,这些位置通常叫做“过桥”。对于小块模切版,过桥宽度可设计成3~6mm,对于大块模切版,可留出8~9mm的过桥宽度。如果产品模切图的刀线不满全长(刀线加压痕线的总长)的95%时,最好加平衡刀线,否则,轻则增加校版时间,重则缩短模切设备的使用寿命。如果模切设备在没有平衡刀线的状态下长期工作,就会造成模切设备上下平台压力不平衡,前后肘杆轴磨损不均,出现前口轻后口重的现象,这对模切设备是极为不利的。
  2.割板
  绘制好模切图之后就可以割板了,如果是手工制版,割板主要依靠操作人员的经验及手法;如果是激光制版,主要是由机器来切割,精度较高。
  3.装刀线和压痕线
  装刀线和压痕线是模切版制作中比较重要的环节。首先要选择合适的刀线和压痕线,如果刀线和压痕线选择不当,就会给后面的批量生产带来难以解决的质量问题,所以要根据纸张类别选用不同类型的刀线和压痕线。

  模切刀包括直纹刀和横纹刀,这两种纹路的刀锋又有高矮之分,刀锋的纹路和高矮不同,直接关系到不同类别纸张的模切质量和模切刀的使用寿命。在避免纸毛方面,直纹刀比横纹刀好;在使用寿命上,矮锋刀比高锋刀长一些。在模切覆膜卡纸时应选用直纹高锋刀,且要求刀锋是磨制的;而在加工普通卡纸时宜选用矮锋刀,并应根据纸张纤维的质量来决定刀锋的纹路,当模切纤维质量较差或较粗的纸张时宜选用直纹刀,纤维质量较好时可选用横纹刀,以提高模切刀的使用寿命。
  在装刀线的过程中还要注意打合适的连接点,若连接点数量很少、面积很小,会导致模切过程中发生散版故障,延长生产周期。打连接点应使用专用设备,不能用锤子和螺丝刀去打,否则会损坏刀线和搭角,且在连接点处容易产生毛刺。较好的连接点应该是使用磨轮通过打磨方式做成的U型连接点,其耐拉张力比用打凿方式获得的V型连接点的耐拉张力高3倍以上,可大大减少自动模切机的卡纸停机故障,生产效率明显提高。模切刀过桥位置是悬空的,注意不要在这个位置打连接点。
  压痕线的选用原则:压痕线的厚度应大于纸厚,压痕线的高度等于模切刀高度减去纸张厚度再减去0.05~0.1mm。有一种情况要特别注意,在模切一些卡纸制成的小盒时,由于很多位置的压痕线之间的距离很近,如果按正常情况配置压痕线的高度,在批量生产时会造成爆线。因此,应设法降低压痕线的高度,降低的高度通常为0.1~0.2mm,具体值应根据纸张厚度确定,一般定量在350g/m2以上的纸张需降低0.2mm,定量在350g/m2以下的纸张以降低0.1mm为宜。
  在装刀线和压痕线的过程中还要注意工具的使用,一定要使用高弹橡胶制成的专用刀模锤或木锤,以保护刀线和压痕线在装配过程中不受损坏。

  在装好刀线和压痕线后,要对模切版进行最后的检查,看是否出现刀线和压痕线装反的现象。条件允许的话,最好拿一张相应的印刷品,用刀模锤来敲一张试样,这样便于直观地发现问题,避免模切版装到模切机上之后才发现问题,造成不必要的时间浪费。

  模切胶条和压痕底模条的使用
  1.模切胶条的选择和使用
  模切版装刀完毕后,为了保证模切时走纸顺畅,防止模切刀和压痕线在模切压痕时粘住纸张,需要在刀线两侧粘贴弹性的模切胶条。模切胶条在模切中所起的作用很大,它直接影响模切的速度与质量。在不同的模切机上,应根据模切速度、模切活件及相关条件,选用不同硬度、尺寸、形状的模切胶条。
  根据粘贴位置的不同,需要选用不同硬度的模切胶条。如果模切刀之间的距离小于8mm,应选择硬度为HS600的模切胶条;如果模切刀之间的距离大于8mm,应选择硬度为HS250的模切胶条(适用于模切瓦楞纸板或定量为350g/m2的卡纸)。如果模切刀与钢线之间的距离小于10mm,应选用硬度为HS700的拱型模切胶条;如果两者之间的距离大于10mm,则应选用硬度为HS350的模切胶条。模切刀的打口位使用硬度为HS70的拱型胶条,用于保护连接点不被拉断。

  模切胶条安放的位置及高度也很考究。在模切过程中,模切胶条会发生压缩变形,如果模切胶条距离刀线过近,模切胶条在受压后只能向刀身的反方向膨胀,这将造成向两边拉纸的故障,在模切刀还未来得及切开纸张时,纸张已被模切胶条拉断,就会产生起毛和纸尘现象,影响模切效果;如果模切胶条距离刀线太远,则起不到防止纸张粘刀的效果。理想的情况是,模切胶条应距离模切刀身两边1~2mm。另外,模切胶条应高出刀锋1.2mm左右,并视不同的硬度做适当调节,原则上,越软的模切胶条,其超出刀锋的高度就越高。若模切胶条硬度大于HS350,则模切胶条应高出刀锋1.2mm以内;若模切胶条硬度小于HS350,则模切胶条应高出刀锋1.2mm以上。
  2.压痕底模条的选择和使用
  压痕底模条的选择和使用可以参考产品附带的使用说明,业内也有很多专家专门撰写文章介绍过,在此仅作简单叙述。模切卡纸时,压痕模的槽深=卡纸厚度,压痕模的槽宽=纸厚×1.5+压痕线厚度;模切瓦楞纸板时,压痕模的槽深=瓦楞纸板压实的厚度,压痕模的槽宽=瓦楞纸压实厚度×2.0+压痕线厚度。
  压痕模的规格型号选定以后,下一步就要在底模钢板上成型压痕底模,步骤如下。
  首先要把模切机的模切压力调节好,同时要将模切机的底模钢板清理干净。
  在刀模版上量取所需压痕模的长度。
  在压痕模专用裁切工具上开压痕模,将压痕模两端自然切成90°尖角。
  用压痕模上部的定位塑料条将压痕模卡在模切版上对应的压痕线上。
  将压痕模底部的不干胶撕掉。
  将模切版装在模切机上,然后将模切机开动一次,压痕模即定位在底模钢板上。
  撕去粘在底模钢板压痕模上的定位塑料条,压痕底模定位完成。
  有些小规模的工厂也在同时采用手工粘贴底模的方法,这种方法制作压痕底模效率低,准确性差,所压出的痕线不够饱满,并且可压痕次数很少,所以这种方法正在逐渐被淘汰。

  校版
  校版时,要先调校模切机的压力,原则上应该从零开始。实际操作中,全自动模切机有数据可参考,操作起来比较方便;半自动模切机的操作人员都习惯于凭经验操作,忽视了模切机连杆肩上偏心套的调整。由于偏心套调整模切压力的幅度大,对于刀模线较少的印刷品,必须采用调整连杆肩上两个偏心套的方法来调轻模切压力。

  不论哪一台模切机,当第一张试压后,如果有50%没有切断,则说明模切机的压力调试是合理的。模切压力要逐步增加,当出现只有约20%没有切断时,就要在局部范围进行垫版,就是用很薄的(一般厚度在0.05mm左右)垫版纸粘贴在模切版底部,对模切刀进行高度补偿。当局部垫版后仍有个别刀线模切不透时,就要进行位置垫版,位置垫版就是用窄条垫版纸直接粘在模切刀底部,这种方法虽然烦琐,但效果明显且持久,会减少正式生产时故障的发生频率。把模切机的压力调整至临界点,既能延长模切版的使用寿命,减少模切机的机械磨损,又可降低作业环境的噪声。要求机台操作人员严格按照操作程序执行。
  在调校模切压力的同时,有经验的操作人员就在调整产品的规矩,这样等模切压力调整平衡后,也就可以开始检查完整的首件样了。首件样的检查一般应该由操作人员自检,再交给有经验的质检人员按照工艺文件的标准要求逐项检查,并签字确认。不管盒型结构简单还是复杂,都要折叠成型后进行检查,这是发现问题的重要手段,千万不可直接拿印刷制版人员绘制的“模切图”来检查,因为好多印刷制版人员对模切及纸盒结构不是很精通,很多问题没有考虑到。把好这一关,可以避免和发现工艺策划中的错误和损失,从而避免由于功能性问题而造成的产品批量报废。


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