Механические и лазерные отделочные процессы изготовления этикеток

Механическими способами отделки листовой печатной продукции называют все способы силового воздействия на полуфабрикаты с целью изменения фактуры и рельефа их поверхности, сопротивления изгибу, размеров и конфигурации, уменьшения прочности на разрыв.

Совокупность технологических операций, обе­спечивающих придание этикеточной и упаковочной продукции необходимой формы, формиро­вание конструктивных элементов упаковки, называют штанцеванием. Качество выполнения штанцевания определяет точ­ность геометрических размеров этикетки и упаковки. В процессе штанцевания могут выполняться следующие операции:

· высечка контура этикетки или развертки упаковки;

· биговка линий сгибов на раз­вертке упаковки;

· перфорирование;

· рицовка.

Высечка предназначена для придания этикетке требуемой формы в соответствии с их конструкцией и замыслом художника. Высечка является обязательной операцией при изготовлении многих видов этикеток, упаковок, картонной тары, игрушек, почтовых конвертов, применяется также в рекламных изданиях и изданиях для детей дошкольного и младшего школьного возраста, изготовляемых по специальному заказу издательства.

Для получения изделий и изданий сложной формы применяют три способа механической высечки, в которых используют принципы ножевой резки подвижным и неподвижным фигурным ножом и ротационной высечки (рис. 10.511) и способ лазерной высечки.

Рис. 10.511. Примеры высеченных этикеток и кольереток

Принцип ножевой резки с возвратнопоступательно движущимся фигурным ножом используется в тигельных прессах тяжелого типа (10.612 а). Высекальные прессы тяжелого типа позволяют обрабатывать листовые полуфабрикаты большого формата, различной толщины и жесткости; на прессах с программным управлением штамп после каждого цикла перемещается в новое положение, что позволяет на оттисках располагать несколько десятков одинаковых изображений малого формата. Они универсальны, могут обрабатывать любую продукцию, но скорость их работы невелика, поэтому применяются преимущественно в производстве крупноформатной упаковки и тары.

Рис. 10.612. Схемы высечки: а — ножевой резки; б — неподвижным ножом; в — ротационной. 1 — неподвижная плита; 2 — подвижная плита; 3 — фигурный нож; 4 — упор; 5 — марзан; 6 — полуфабрикат; 7 — толкатель; 8 — опорный вал

Ножи для ножевой высечки на тигельных прессах изготавливаются из узкой (порядка 25 мм) полосовой высокоуглеродистой стали марки У8 и др. различной твердости: сталь твердостью 60 ед. по Роквеллу используется для ножей с большим радиусом закругления, а твердостью 54 ед. — с малым радиусом закругления. Если высечка делается по периметру заготовки или изделия, то выполняется односторонняя заточка лезвия (одно- или двухгранная) и нож изгибается по контуру рисунка фаской наружу, в сторону обрезков. При высечке отверстий («окон») лезвие затачивается также с одной стороны, но нож изгибается фаской внутрь, в сторону отсекаемой части заготовки или изделия. Если обе части объекта обработки являются деталями изделия (например, мозаичной головоломки), то заточку лезвия делают двусторонней, двух- или четырехгранной. После гибки концы ножа свариваются, а место сварки обтачивается и шлифуется. Готовый нож крепится в колодке из толстой многослойной фанеры, в которой заранее пропиливается фигурный паз по форме ножа.

При подготовке тигельного высекального пресса к работе на его нижней плите устанавливаются или приклеиваются упоры, обеспечивающие точное совмещение высечки с контуром изображения оттисков, и марзан, обеспечивающий полноту высечки и предотвращающий повреждение кромки лезвия ножа в процессе высечки. Высекальный нож с помощью фанерной колодки крепится к верхней плите пресса с учетом расположения оттиска и картонной заготовки упаковочного материала на его нижней плите. Чтобы обеспечить высокое качество продукции и долгосрочную эксплуатацию дорогого оборудования, высекальный нож следует располагать близ центра приложения силы, которая на тигельных прессах при полной нагрузке составляет несколько МН (десятков тонн-силы).

Принцип ножевой высечки с неподвижным фигурным ножом (рис. 10.612 б) используется в малогабаритных и простых по конструкции полуавтоматах, исполнительные механизмы которых (толкатель с гидравлическим приводом, сквозной фигурный нож, желоба укладки и приемки) располагаются под небольшим, порядка 15°, наклоном к горизонту. Сам принцип продавливания стопы заготовок через сквозной нож не позволяет делать ножи сложной конфигурации, поэтому он используется преимущественно в массовом производстве этикеток, карманных календарей и другой продукции прямоугольной формы с закругленными углами. Фигурные ножи изготавливают из более широкой (порядка 100 мм) полосовой стали, а для готовых ножей делаются специальные оправки или к ним привариваются детали, необходимые для надежного крепления к корпусу гидросистемы толкателя или приемного стола.

Простая конструкция прессов с неподвижным ножом требует малого времени на переналадку при смене заказа: необходимы лишь смена ножа и регулировки положения накладного стола и стенки по отношению к ближайшим кромкам лезвия ножа. Производительность высекальных прессов с неподвижным ножом довольно высока: полуавтомат за один цикл работы обрабатывает стопу высотой 10-12 см, т.е. несколько сотен экземпляров заготовок. К недостаткам этого принципа высечки можно отнести относительную сложность изготовления ножа из широкополосной стали, сравнительно сложную систему его крепления, малые размеры (площадь до 2 дм²) получаемых изделий.

Ротационный принцип высечки (рис. 10.612 в) предполагает использование фигурного ножа, режущая кромка которого расположена на цилиндрической поверхности, и цилиндрической твердой опоры — марзана. Этот принцип требует очень высокой точности изготовления исполнительных инструментов, поэтому ножи делаются из высококачественной калиброванной стали с применением лазерного гравирования на прецизионном оборудовании. Цилиндрические ножи делаются из отрезков тонкостенной трубы или из листовой стали. В последнем случае ножи устанавливаются на цилиндрах, снабженных электромагнитной системой крепления. Ротационная высечка может выполняться на специальном оборудовании или в секциях рулонных машин специальных видов печати. Приводка высечки (совмещение контуров лезвия ножа и многоцветного оттиска) выполняется обычными средствами, используемыми в рулонных печатных машинах, — регистровыми валиками, изменяющими длину пути бумажного полотна от печатной секции до секции высечки, и осевым смещением рулона.

Способ ротационной высечки находит широкое применение в массовом производстве самоклеящихся этикеток, при изготовлении которых высечка делается только на толщину материала этикеток, а защитная антиадгезионная подложка служит своеобразным марзаном для цилиндрического фигурного ножа. Этот способ высечки требует больших затрат на приобретение специального оборудования и изготовление ножей, но высокая производительность, возможность агрегатирования с печатанием и гуммированием оттисков и автоматизации наклейки фигурных этикеток на изделия делают этот способ вполне конкурентоспособным в производстве различных этикеток.

Лазерный способ высечки. Самой современной и высокоточной технологией высечки этикеток и изготовления пазов в штанцевальных формах является лазерная. Среди многочисленных достоинств лазерной резки необходимо отметить такие, как:

· позволяет полностью автоматизировать процесс высечки этикеток и изготовления прорезей любой сложности, а также пробойников, крепежных отверстий и т.п.

· очень качественный, чистый рез, даже при использовании толстых материалов;

· возможность резки очень сложных контуров, в том числе и малых размеров;

· не происходит разрушения входных кромок, как при других режущих технологиях

· невысокая цена изготовления единичных экземпляров, например промышленных образцов (по сравнению со стоимостью высечки, полученной с помощью вырубного штампа).

Лазерный режущее устройство достаточно сложное и дорогое оборудование. Помимо источника лазерного излучения оно включает координатный стол и управляющую систему с числовым программным управлением.

Лазерная высечкав нашей стране используется достаточно редко из-за высокой стоимости, хотя оборудования такого класса в России предостаточно, как отечественного, так и импортного. Российскому заказчику проще и дешевле попросить дизайнера переделать слишком сложный контур высечки (например, увеличить расстояние между режущими ножами), чем пользоваться специальной технологией. Тем более что при увеличении тиража стоимость высечки одного экземпляра не падает, как при использовании штампов.

При принятии решения на использование лазерной резки, например для производства эксклюзивных изделий, рекомендуется сначала проверить, как будет вести себя материал при такой обработке. На некоторых заготовках могут оставаться следы ожогов, что вряд ли улучшит их внешний вид. Некоторые производители бумаги указывают, какие сорта их продукции можно использовать для лазерной резки. Например, компания August Koehler рекомендует для этого использовать такие сорта производимой ею бумаги, как Superwhite Bond Paper, Superwhite Ivory Board, Index Board, Buff Ivory Board, Marble Cover.

Лазерное оборудование производят как отечественные фирмы (например, «Исток-Лазер»), так и зарубежные (Lasercomb, Elcede, Trumpf, Trotec).

В зависимости от характера продукции механическая высеч­ка может быть полистовой или пакетной.

По форме высекальных инструментов высечка подразделяется на плоскую и ротационную.

Пакетная высечка применяется в производстве «сухих» этикеток. При пакетной высечке стопа заготовок под давлением плиты высекального пресса проталки­вается через штамп. Для повы­шения точности высечки стопа может зажиматься между плитой пресса и специальным прижи­мающим устройством. Высе­кальные прессы для пакетной высечки могут оснащаться различным дополнительным оборудованием, позволяющим автоматизировать выполнение вспомогательных операций (подачу стоп высеченных этикеток и т.д.). Пакетная высеч­ка характеризуется очень высо­кой производительностью.

Полистовая высечка приме­няется при производстве само­клеящихся этикеток и различных видов упаковки. Инструментами для полистовой высечки служат плоские или ротационные ножи-штампы. Полистовая высечка произ­водится на тигельных и ротаци­онных прессах. Ротационные секции высечки встраиваются в печатно-отделоч­ные линии.

После операции высечки производится удаление обрез­ков — облоя.