激光模切 迎来模切工艺新时代

时间:2011-02-09 13:56:28来源:科印传媒《印刷技术》作者:徐世垣
  激光模切是将聚焦后的激光束作为主要热源的一种热切割方法。包装印刷行业主要使用CO2激光,通过脉冲的连接和断开来模切印品。它有两种基本模式:一是信号控制系统(即XY绘图仪),使激光束沿着印品模切图样的轮廓进行模切;二是检流计系统,通过角形反射镜微调激光束以实现不同方向的移动。
  检流计技术的发展大大提高了激光模切的生产效率,这对当前以中、短版活件为主的包装印刷企业而言具有重要意义。如今市场上最好的激光模切设备的工作速度达90m/min,可与高速数码印刷机组合使用。

  激光模切的优点
  激光模切特殊的加工原理给印后模切加工带来了全新体验。它主要拥有以下突出优势。
  (1)不受印品尺寸、厚度或承印材料的限制。激光模切不仅可以精确地模切宽幅印品,还可以更好地加工薄纸。此外,在普通的机械模切设备上加工容易粘附的承印材料时,很容易发生粘连故障,同时还会磨损模切钢刀,增加成本,而采用激光模切就不会发生这种问题。激光模切不需要刀版作为辅助工具,因此可以突破机械模切的物理极限,并获得较好的模切效果。
  (2)节省模切版的制作时间及加工成本。由于激光模切不需要使用模切版,与机械模切相比,其生产能力有了明显的提高,并且省去了制作、修理和存放模切版的费用。
  (3)可以加工一些机械模切设备很难或不能加工的特殊图形。例如,激光模切设备可以完成带锐角、打孔线、划线、折痕线、连续号码或个性化活件的模切。
  (4)模切与清废合一,生产效率高。使用激光模切的印品可以在激光模切设备上实现完全清废,不需要额外的排废装置或人工排废工序。

  激光模切设备与软件的改进
  激光模切技术的日益成熟,使得相应的激光模切设备与软件也在不断地改进和完善,从而在一定程度上提高了激光模切的生产效率和产品质量。
  1.激光模切设备的改进
  多数激光模切设备的速度是由激光器的有效功率决定的。近年来,激光器制造商都在不断提升激光器的功率,并将较大功率的激光器以较低的价格投入市场。目前,功率为200W和400W的激光器的价格已经极具市场竞争力,况且包装印刷行业,一般也不需要采用这种较大功率的激光器,因此在成本方面更有利于其推广和应用。
  此外,不仅激光器的功率在提高,激光束的质量也在不断提升。目前的激光束可以更好地聚焦,因此基于检流计系统的激光模切设备可以快速地控制激光束,从而提高模切质量。
  2.激光模切软件的改进
  为了全面提升激光模切设备的性能,在改进激光器速度与质量的同时,激光模切软件也在逐步完善。老式激光模切设备的激光束在模切图样的锐角处拐弯时,会烧穿承印材料或其上产生烧伤点,而改进后的激光模切软件可以使脉冲控制的激光束开关与模切图样实现紧密同步,从而避免上述问题的产生。
  改进后的激光模切软件还可以帮助激光模切设备提高运行速度,优化模切序列,这样每次模切都可以节约几毫秒的时间,多个模切序列加起来便可以节约大量生产时间。但是采用改进软件后的激光模切设备,仍有激光束宽度(210μm)的物理限制。
  图1~3是激光模切设备在使用改进软件前模切的折叠纸盒盒坯,三者的模切质量都存在一定的缺陷。图1是采用CO2激光模切的折叠纸盒盒坯,其激光频率较低,模切速度较高,盒坯上容易出现点线状穿透线。图2是使用无优化镜面导向算法的激光模切软件后,在与图1相同的模切速度下模切出来的盒坯,A处被模切成了圆弧形。图3是在图2的基础上使模切速度加倍,A处的圆弧形效果变得更加明显。图4为使用了改进后的激光模切软件(即软件算法适合纸盒盒坯的几何图形和模切速度)所模切出来的盒坯,其模切质量有了显著提高,模切角度锐利,且线条完全穿透。

图1

图2

图3

图4
  目前,激光模切设备能够处理基于矢量的图形文件,并能在几分钟内调好全套模切活件,完全可以配置在数码印刷机上使用,因此也被业界称之为“数码模切设备”。但是,激光模切设备并非对每个模切活件都是最佳选择。如果活件的模切长度较大,且未超出机械模切设备的适应范围,那么机械模切设备仍不失为经济的选择。因为对于印量超过几百万张的长版活而言,模切版成本及其较长的制版时间是无足轻重的。

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