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纸盒模切版制作技术的发展趋势

时间:2021-07-23 来源网站:浙江化工机械网

纸盒模切版制作技术的发展趋势

1 、引言

彩色纸盒是深受人们青睐的销售包装容器,随着社会的发展,人们对彩色纸盒的造型、结构、表面装潢、尺寸精度等要求越来越高,为此,纸盒行业不得不重视制盒工艺的改进和关键设备的研发。

彩色纸盒的生产过程包括:纸盒结构设计、表面装潢设计、模切版的制作、印刷、上光、压光、覆膜、烫印、模切和糊盒等加工工序,其中模切是纸盒生产中的重要工序,纸盒模切版则是加工纸盒的关键部件。模切版的制作质量不仅影响它的工作寿命,而且直接影响纸盒产品的尺寸精度。深入了解纸盒模切版制作技术的发展过程及现状,正确分析并展望其未来,为振兴我国纸盒行业乃至整个包装工业制定正确的发展策略,具有重要的意义。

2 、纸盒模切版的结构及功能

纸盒模切版是根据纸盒的边框线、压痕线要求,用来冲压纸盒坯料,实现切断、压痕加工的重要部件。当前的结构如图1 所示,其主要制作过程是先按纸盒展开图在模切版基材上划线开槽,然后嵌入相应的切断、压痕刀线。目前国内常用多层木质胶合板为模切版的基材,这种模切版简称为木质胶合版。

纸盒模切加工有平压平、圆压平和圆压圆三种形式,其中平压平模切机应用最多。模切加工时,必须先将模切版固定在部件1 上,背衬固定在部件2 上。当纸板由供给装置传送到模切版和背衬版之间并定位后,电机驱动部件1 上下运动,使上、下压板接触,于是其间的盒纸板受到压痕、切割、形成盒坯,再经过清除废边,即获得盒件。

3 、纸盒模切板制作技术的发展趋势

近20 年来,为了适应现代包装的需要,纸盒模切版的结构及其制版技术都发生了重大变革,并有如下的发展趋势。

3. 1 、纸盒模切版的结构向更加合理的方向发展

纸盒模切版的传统形式是手工制作的铸铅版,通常以特制木盒的某个周边作为铝块排列的基准,利用若干大小不等的铅块和软铁衬片将刀线、压痕线按图纸尺寸固定,弯角和圆弧部分用铅溶液浇铸而成,并辅以衬片弥补尺寸之不足,再以粘合剂固定木盒。由于制作过程以手工操作为主,所以工作效率低、尺寸精度差、随意性大。此外,铅是重金属,对人体有害。目前这种模切版已被淘汰。

后来采用木质胶合版取代铸铅版,其结构比铸铅版合理得多,不仅降低了制版的成本、减少了制版的时间,避免了铅污染,而且解决了铸铅版容易发生的问题,如串刀、掉刀、散版和接刀不严等。

木质胶合版易受环境温度和湿度变化的影响而产生变形,尺寸稳定性差。目前国外还流行使用纤维塑胶版和三文治钢板作为模切版的基材,其性能结构更加合理。和木质胶合板相比,纤维塑胶版和三文治钢板受温、湿度变化的影响极小,不仅尺寸精度高,而且使用寿命长,分别为木质胶合版的3 倍和6 倍以上。

3. 2 、纸盒模切版的制作工艺向更加先进的方向发展

纸盒模切版由人工铸铅版过渡到木质胶合版或其它基材版,不仅结构更加合理,而且其制造工艺日趋先进。木质胶合版的制版工艺远比铸铅版的制作工艺简单得多,质量也比较容易控制。

制作木质胶合版和其它基材版的关键是在基材板上开槽。早在1995 年以前,无论在基材板上划线,还是在盒型线的每个转角处和线段的起始点处钻孔,以及将锯条插入孔内沿盒型线锯槽,全是手工作业。此工艺虽然比铸铅版制作前进了一步,但是仍存在生产效率低、劳动强度大、切槽不准确等弊端。

计算机绘图技术的应用和木样机的开发,使纸盒模切版的制作步入半机械化阶段。由计算机绘制好的纸盒展开图形粘贴到基材板上,可在木样机上钻孔、锯切槽缝。使划线和锯槽缝摆脱了人工操作的原始状态,降低了劳动强度,提高了工作效率。因机械锯槽加工中,仍需人工推扶基材板来控制锯槽方向,故锯槽的质量与工人的操作技术关系极大,锯槽的尺寸精度、平直度、重复性不可能很高,劳动强度仍然较大。这种加工技术因设备投入小,制造成本低,目前国内仍普遍使用。随着科学技术的不断进步,纸盒模切版的制作工艺正朝着更先进的方向发展。

3. 3 、高新技术的引入,极大地提高了纸盒模切版的质量和自动化加工水平激光技术、CNC 技术、CAD/ CAM 等高新技术的应用,使纸盒模切版的制作技术产生了新的飞跃。早在20 世纪90 年代初期,世界发达国家相继研发了性能先进的纸盒模切版CAD/ CAM 系统。

以日本开发的纸盒模切版CAD/ CAM 系统为例,该系统包括CAD - MARK 纸盒设计软件、具有制图和打样双重功能的纸盒样品切割、绘图仪、专用于纸盒模切版加工的激光切割机、自动切刀机和自动弯刀机。由于该系统采用计算机数控技术和激光切槽新工艺,所以图形切割形状准确、重复性好,切出的槽缝光洁平直、尺寸精度高、切槽速度快,比手工锯槽的效率可提高几倍到几十倍,使模切版的制作周期大大缩短。

纸盒模切版CAD/ CAM 系统的生产工艺流程如图2 所示。CAD - MARK软件能根据用户的要求进行纸盒结构设计并绘出准确的图形,纸盒样品切割机可将设计的结果加工成纸盒样品,激光切割机能够在模切版基材上进行高质量的图形切割。根据输入的数据,自动切刀机可准确地切断刀材,自动弯刀机能将其自动弯曲成所需的形状,从而保证排刀系统制出高精度的模切版。

4 、设法降低纸盒模切版的成本,以提高纸盒企业的竞争力

我国的纸盒企业绝大部分是中小企业,欲提高其竞争力,在满足使用要求的前提下,必须考虑模切版的制作成本。为此,可采取如下几项措施:

4. 1 、大力开发国产纸盒模切版CAD/ CAM 系统

1995 年以前,由于发达国家的激光切割式纸盒模切版CAD/ CAM 系统价格昂贵,国内使用的高精度纸盒模切版均要发往国外加工,这样模切版的成本必然很高,后来国内极少数企业不惜重金引进了这套系统,但模切版的加工成本仍高居不下。为了满足现代包装的需要和降低高精度纸盒模切版的加工成本,必须大力开发国产化的纸盒模切版CAD/ CAM 系统。经过多年的不懈努力,已经取得了可喜成果。由济南铸造锻压研究所数控机械公司研发成功LC 系列数控精密激光切割机,可用于高精度的纸盒模切版的加工,完全可以取代进口。由于该设备相对价格较低、且维修不便,对降低高精度纸盒模切版的成本极为有利。

4. 2 、在满足使用要求的情况下应设法降低模切版的加工成本

虽然激光切割式纸盒模切版CAD/ CAM 系统加工的纸盒模切版精度高,质量好,但加工费用也高;利用木样机的半机械化制版工艺固然加工精度不如前者,但其加工费用相对较低。因此在选择纸盒模切版的加工工艺时,在满足使用要求的情况下,应设法降低模切版的加工成本,不应一味追求高精度。因此,即使在一些发达国家,上述两种制版工艺一直并存延用至今。

4. 3 、积极开发高精度激光制版设备的替代产品

激光切割式纸盒模切版CAD/ CAM 系统价格昂贵,以致许多纸盒企业不敢问津,其中最贵的设备是数控激光切割机。据了解上海某激光模切版有限公司在上个世纪90 年代的中后期,曾用100 万美元从日本引进了这套系统,其中数控激光切割机的价格就占到全系统的一半。该设备如此之责,贵就贵在上千瓦的激光发生器上。如果将这台设备的激光切槽工艺改为机械锯槽工艺,那么它的成本将大幅下降,作为数控激光切割机的替代品将成为可能。如果通过努力将这种可能变为现实,那么我国纸盒行业的模切版制作技术将普遍得到提高。

5 、结束语

我国是包装大国,纸包装制品的产量已位居世界前列,为了适应现代纸盒包装的需要,随着科学技术的快速腾飞、高新技术在纸盒行业的大量应用,纸盒模切版的结构将变得更加合理、制版工艺将更加先进,制版技术将向更高的自动化水平发展,纸盒模切版的性能(包括尺寸精度、使用寿命等) 价格(与制作成本相关) 比将进一步提高。只要坚持科学的发展观,勇于创新,积极研发,我国的纸盒行业乃至整个包装工业一定能在强手如林的国际竞争中立于不败之地,使我国由包装大国走向包装强国。

转载自:中国包装网

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