模切压痕是烟包印后加工中一道特殊的工序,通常以钢刀排成模(或用钢板雕刻成模),在模切机上把承印物冲切成包装盒所设计的尺寸和形状,同时利用钢线通过压印在承印物上压出利于盒型弯折的槽痕。生产中通过更换配套尺寸的模切刀版,以实现各种琳琅满目的盒型。
刀模种类繁多,仅从材质加工工艺来区分的话,就不下10多种,有铝合金刀模、铝板刀模、塑胶刀模、木板刀模(激光刀模)、圆刀滚轴刀模与烫印、凹凸类模具等。
烟包中常用的卡盒模具从材质上分为木板(激光)刀模和钢板(激光)刀模。一套模切刀版包含上面模切的刀模和下面承压用的底模,不同的刀模和底模组合使用,在模切寿命、成品质量、换刀成本上各有优劣。生产中通过对工艺上的优化组合,取彼之长、补已所短,往往能发挥出“1+1>2”的效果。
“木板刀模+树脂底模”组合
1.木板刀模
木板刀模如图1所示,模切用印版底板有胶合板、木板、锌木合钉板等几种。胶合板一般为9~13层,由一整板木质材料线切割而成,厚度为18mm,把带锋口的钢线在夹具上弯成各种所需要的形状,钢线高度规格为23.8mm×0.71mm,中间压痕用的钢线不带刀锋,高度比模切用刀线略低为23.75mm×0.71mm,再把模切刀线和压痕线嵌进去组排制成模切压痕印版,经过模切机压印,边缘刀锋处承印物被裁切成要求的形状,而中间痕线处的承印物表面出现易于折叠的痕迹。某些有特殊要求的无缝刀具,则是用整块钢制成,成本较高,但经久耐用。
图1 木板刀模
“木板刀模+树脂底模”组合模切刀版精度一般,可精确到±0.15mm。整套采购价格相对比较便宜。刀片使用磨损后,可更换新刀片循环使用,且换刀成本低。缺点是由于使用树脂底模,刀片易变形。整体模切的压力不易调节均匀,导致生产中常出现局部卡盒不断,边缘毛边不光滑等现象,且木质底板材质不耐久,易受环境影响导致伸缩变形。因此,其主要用于模切一些尺寸较大、公差比较大、材料较厚、较硬的产品。模切寿命正常在30万~50万印左右,同时模切的材料不同,模切寿命也不同,装版过程对操作者技术水平要求也高一些。
2.树脂底模
图2所示的底模为树脂类材料,使用激光雕刻或涂布感光液翻晒,将所需图文的刀口线和其他部位蚀刻出来,根据刀模的规格与形状,粘贴在机器底部的钢板上,配套对应的刀模对承印物承压使用,属于一次性易耗品 ,不能回收重复使用。
图2 树脂底模
优点是价格便宜、使用灵活、定位方便、适应范围广;缺点是耐印率不高,模切过程中粘贴的树脂底模容易产生残缺、移位,导致痕线不饱满,盒体成型偏位、爆裂、掉纸等质量问题。
“钢板刀模+金属底模”组合
1.钢板刀模
随着技术的进步,各大中烟公司产能进一步优化提升。高速包烟机、超高速包烟机纷纷上马,为适应这些速度更快的机型,对烟包的平整度、耐折度、表面爽滑度、盒体对称性等物理指标提出了更高的要求,钢板刀模的性能指标更能适应高规格的质量要求。
如图3所示,钢板刀模底板使用“钢板+树脂板+钢板”的三明治夹层结构,底板材料厚度18mm,耐久不变形,采用激光线将整个钢板切穿后嵌入刀模。刀模由一整块模具钢雕刻而成,无接刀口,精确度为±0.03mm,刀面平整,几乎无须对刀口做高低调整。同套刀模可制作出高精度的不同高低刀(全断半断)的组合。刀锋与刀锋之间最小间距可以做到0.3mm,最高刀锋可以做到6mm。刀片不易变形,重复精度高,可实现无缝切断、线条光滑。刀线高度为23.8mm×0.71mm,痕线高度比刀线略高为23.85mm×0.71mm。模切寿命一般可达100万~200万印左右,磨损后可重复修磨刀锋或整体更换新刀循环使用。其可进行不同的工艺孔、台阶、压痕、定位、刀高等设计,为某些特殊模切要求提供无限可能。
图3 钢板刀模
“钢板刀模+金属底模”组合模切刀版优点是版面平整,压痕挺扩;模切出来的产品切面光滑,无接逢,模切寿命长;对封闭孔可以做背后清废,省去人工清废成本。缺点是贵,由于制作工艺复杂,价格差不多是“木板刀模+树脂底模”的十倍。其适用于公差要求极严的产品,产品厚度不可超过0.25mm。
2.金属底模
如图4所示,金属底模采用钢板刻版的方式来代替原来在平面钢板上粘贴的树脂底模。钢板刻版采用厚度约为1.5~2.0mm的钢板,一般选用略大于印件图文的钢板,把需要加工的一面精磨加工,然后采用激光雕刻将图文所需要的刀口线部位铣去,痕线凹槽雕刻出来,最后进行热处理。生产中通过定位销孔一次性装版套准,大大降低了操作技术难度,提高了工作效率。使用中压力均衡一致,套印一致性高,不会移位,产品平整、痕线饱满。这种模切底模虽然成本很高,但不需要另外购买粘贴底模,一次投入可以长期反复使用。
图4 金属底模
“木板刀模+金属底模”组合
“节能降耗,苦练内功”是一个优秀企业的永恒话题。相同的质量比价格,相同的价格比品质。如何在不牺牲质量的前提下,找到成本更低、更具有性价比的方案组合呢?经过了大量的实践实验,第三种组合方案应运而生。
该方案中金属底模工艺基本不变,直接用现有的,使用中压力均衡一致,不会移位。木板刀模仅对工艺进行微调即可,主要体现在痕线刀的高度上。原来的木板刀模配套的底模是粘贴在机器底部钢板的表面上,其痕线的开槽要高于底模的钢板平面,所以通常痕线钢线的高度(23.75mm×0.71mm)要比刀线高度(23.8mm×0.71mm)略低一点,从而避免模切中撞击受力过大损坏刀口,延长版材的使用寿命。
现在放弃树脂底模,改用金属底模,而钢板刀模上的痕线凹槽是雕刻出的,其底部高度低于原底模钢板的平面,因些需要将木板刀模上痕线钢线的高度(23.75mm×0.71mm)调整为略高于刀线高度(23.85mm×0.71mm),确保模切时痕线能受力均匀。
经过实践证明,一块新制的木板刀模与金属底模组合使用,其产品的痕线饱满度、平整度、切面光滑度基本都达到了钢板刀模的效果,同时精度适中,可精确到±0.1mm。如表1所示,这种组合价格介于前两种组合之间,相对便宜。刀片使用磨损后,可更换新刀片循环使用,且换刀成本低,同时模切寿命一般在50万~70万印左右。
表1 三种组合方案
缺点是由于受到木板刀模的材质因素影响,经过两个换刀周期后,产品切盒的质量效果会出现阶梯性下滑。且木板材质受环境影响易伸缩变形,公差较大,与钢板上的图文出现印痕伸缩不匹配的现象,这时就必须重新制作刀版了。基于木板刀模的采购价格,这仍是非常具有性价比的组合,能够满足绝大多数长线产品的质量技术要求。
综上所述,生产中根据不同的产品需求,灵活搭配最优方案,最大化地发挥各自优势,从而节省大量资源,提高生产效率,为企业创造更多效益。
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