模壓工藝全解(上)

          發(fā)布時(shí)間:2025-04-10 點(diǎn)擊:40
          必勝約稿:王雙喜
          編者按:隨著包裝市場(chǎng)的規(guī)范,包裝產(chǎn)品對(duì)于后加工工序的要求也越來(lái)越趨向規(guī)范,在我們的論壇上經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)關(guān)于印后加工的討論,為了滿足大家的需要我們必勝專門請(qǐng)到了一位從事模切多年的師傅,和我們請(qǐng)到的另一位大學(xué)生一同作了這期關(guān)于模壓技術(shù)的專題。文中如有不妥之處或有什么疑問(wèn),歡迎到必勝論壇上進(jìn)行討論。
          印刷品的模壓加工主要指,陰陽(yáng)模具為基礎(chǔ),通過(guò)機(jī)械施加以一定的壓力,使印刷品被加工成所要求的形狀或在其表面產(chǎn)生某種特殊效果的專項(xiàng)技術(shù)。按在加工中所使用的模具及最終加工效果不同,一般又可分為凹凸壓印和模切壓痕兩種工藝技術(shù)。
          凹凸壓痕工藝是利用對(duì)應(yīng)的兩塊陰、陽(yáng)模版,通過(guò)壓力作用,在印刷品表面壓印成具有立體感的浮雕狀圖案,其加工效果是印刷品表面發(fā)生一定的變形。
          模切壓痕工藝是利用鋼刀、鋼線排列成模版,在壓力作用下,將印刷品軋切成型的工藝,其加工效果是:印刷品表面既有形變,又有斷裂。
          隨著產(chǎn)生的發(fā)展和人們文化生活水平的不斷提高,人們對(duì)于商品,除質(zhì)量外,對(duì)產(chǎn)品的包裝要求也提高了。模壓加工以其特有的工藝優(yōu)勢(shì),越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用于各類印刷品的表面加工中,以成為印刷品表面整飾不可卻少的一項(xiàng)工藝技術(shù)。
          一 模壓工藝原理分析
          1.模壓尺寸
          實(shí)踐證明,當(dāng)紙張厚度加大時(shí),剪切應(yīng)力減少;反之,剪切應(yīng)力增加。其實(shí),在紙張厚度改變的情況下,起主要作用的并不完全是紙張的厚度,還有模壓尺寸與紙張厚度的比值,其變化關(guān)系如圖表示:
          模壓尺寸/模壓厚度同剪切應(yīng)力變化趨勢(shì)
          注:1、2、3、4是不同厚度的印刷品。其中4>3>2>1
          2.壓力計(jì)算
          在模壓加工中,由于加工對(duì)像及各項(xiàng)要求不同,一般應(yīng)預(yù)先計(jì)算模壓所需要的力,借以選擇和調(diào)整機(jī)器,并指導(dǎo)模壓加工。
          模壓力f1可由下式計(jì)算:f1=kαa
          式中:f1-模壓所需要的力,α-模壓中單位面積剪切應(yīng)力值,a-模壓分離面的實(shí)際面積,根據(jù)印刷品厚度和周長(zhǎng)算得,k-考慮模壓過(guò)程的實(shí)際條件和一系列技術(shù)因素影響的系數(shù)。
          二 模切版的制作
          模切版的制作,俗稱排刀。所謂排刀是指將鋼刀、鋼線、襯空材料按規(guī)定的要求,拼成模版的工藝操作。模切壓痕生產(chǎn)中,排刀質(zhì)量是保證加工品質(zhì)量的關(guān)鍵。
          1. 制版材料
          ※ 底版材料。包括木版、pvc板和鋼板
          ① 木版首先要求木版具有較高的硬度,可耐壓力,需木版木質(zhì)均勻,切割整齊,松緊一致。裝出的刀、線松緊均勻一致。整版沒(méi)有應(yīng)力,模切出來(lái)的紙張也就受力均勻,不會(huì)發(fā)生斷裂,對(duì)刀的磨損小,可延長(zhǎng)模切版的使用壽命,另外要求木板有良好的柔韌性,可以緩解因彎刀不貼切造成的木版應(yīng)力,既而更好的堅(jiān)固刀片,在模切時(shí),也有一定的緩沖作用,使刀片更加耐用。適用于制作模切版的木板有樺木和櫸木。在目前,質(zhì)量最好的木板屬于芬蘭板,木質(zhì)均勻、硬度高、柔韌性好。制好的模切版模切質(zhì)量好。但它是進(jìn)口板價(jià)格貴,只適用于質(zhì)量要求高的模切版。在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品中,上海板質(zhì)量最好,質(zhì)地均勻、柔韌度高、表面潔白。東北板木質(zhì)不夠均勻,它只適用于一般瓦楞紙箱,中型尺寸的包裝盒,較大的曲線圖形等產(chǎn)品。膠合板制模切版質(zhì)量高,并且模版質(zhì)量輕。因此木板底板常用膠合板,常用的木板是18mm,15mm樺木板。模切一般產(chǎn)品用18mm厚的木板,模切瓦楞紙或海綿產(chǎn)品,則用15mm厚的木板。20mm木板用于制作膠片和不干膠產(chǎn)品的模切版,常用的清廢版為12mm或8mm的木板。
          ② pvc板常用厚度有8mm、5mm、3mm,3mm厚板用語(yǔ)制作復(fù)合式的18mm刀模板,即上、下兩層為3mm塑膠板,中間一層為12mm木板,三塊分別切好后用定位鉚釘鉚上再裝刀線。由于切割成本、裝刀難度大,造成成本較木板模切版高,,再加上pvc塑膠板在切割是會(huì)放出有毒氣體,對(duì)設(shè)備金屬部件和人體均有一定危害,不適宜推廣。
          ③ 鋼板太厚的鋼板不易切割,且板材成本高所以鋼板也用于制作復(fù)合式模切版。即上、下兩層為3mm厚的薄鋼板,中間為12mm厚的木板,雖然成本歸,但制成的模切版結(jié)實(shí)、耐用,可以多次換刀對(duì)于花版活,因?yàn)榭梢蚤L(zhǎng)期換刀,成本可以下降,又因模切質(zhì)量好,因而可以用它來(lái)做。
          模切版的壽命主要取決于其換刀次數(shù),而不同的底版的耐用性是不同的。
          ※ 常用刀、線
          鋼線。鋼線在模切壓痕加工中用做壓痕線用。有圓口線和快口線兩種。高23mm,厚0.7mm。
          鋼刀。鋼刀在模切壓痕中用做模切線用。鋼刀又分為單面口、雙面口等多種規(guī)格,一般高23.8mm,厚0.7mm。常用刀、線為瑞典、奧地利、日本產(chǎn)品,為適應(yīng)各類模切產(chǎn)品的加工,鋼刀的材質(zhì)有硬性、中硬性、軟性三種。硬性鋼刀的硬度及耐磨性高,但彈性小,成型彎曲性小,故適于加工量大,紙板厚而形狀較簡(jiǎn)單的產(chǎn)品的加工;軟性鋼刀硬度低,但彈性好,成型的彎曲度可大,故適于加工小批量,紙張薄、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品;中硬度鋼刀則介于兩者之間。
          鋼刀鍘切的長(zhǎng)度以少拼接為宜,且成型后一般不宜再進(jìn)行鍘切;成型后的鋼刀鋼線,其刃口和刀底應(yīng)相互垂直,以保持鋼刀鋼線刃口延長(zhǎng)線上的每一點(diǎn)都處于同一平面內(nèi)。
          ※ 橡皮粘塞。它在模版主要鋼刀刃口的兩側(cè),利用橡皮彈性恢復(fù)力的作用,可將模切分離后的紙板從刃口部推出。它的原高為7mm,橡皮應(yīng)高出刀口3mm~5mm。
          如圖:
          粘塞橡皮示意圖。1、襯空材料 2、鋼刀 3、橡皮
          橡皮一般由合成高分子材料制成,彈性分為硬性、軟性及中性三種,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況合理選用。
          ※ 常用的加工工具。
          彎線機(jī)。鋼刀、鋼線造型的專用工具。它可將鋼刀、鋼線彎成任意弧度的圓弧和30度~90度的折角。為了擴(kuò)大使用范圍,便于操作,該類機(jī)械備有常用的成型模具,有一組常用屈角模具和一組常用的圓徑模具。(各組約有20種)
          鋸板機(jī)。鋸板機(jī)是鋸制木板的專用工具。一般多兼有鉆孔功能。常用鋸條的厚度為0.7mm和1.07mm兩種。選用時(shí)取決于模切鋼刀、鋼線及被加工材料的厚度。
          鍘線機(jī)。它是模切壓痕制版的專用工具。主要功能是將鋼線、鋼刀鍘成所要求的尺寸。
          隨著模壓工藝的發(fā)展,出現(xiàn)了制模切版的組合機(jī)。具有鋸切模版、裁切鋼線、刀、彎角、以及圓、橢圓等圖形成型功能。
          ※ 底模材料。
          它的主要作用是使承壓品的折線要清晰、漂亮,折疊后無(wú)皺褶的裂痕、形狀準(zhǔn)確。底模材料一般采用牛皮紙粘在鋼質(zhì)底板上,牛皮紙軟,易手工劃槽,而不耐壓,壓痕不透。目前,大量的進(jìn)口底模線進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng),此類線多為粘貼性,出線快捷、方便,壓痕線飽滿,耐印力高。對(duì)不同厚紙供應(yīng)廠家有不同底模線提供,其基本結(jié)構(gòu)由壓線模、定位膠條、保護(hù)膜組成。
          2. 繪圖及版面設(shè)計(jì)
          ※ 繪圖
          在制模壓版前將所模壓品的黑白稿繪制出來(lái),即單個(gè)紙盒容器的展開圖。一般將模壓品的展開圖繪制在一個(gè)平面上,用鉛筆標(biāo)注制版尺寸,用色筆標(biāo)注成品尺寸,壓痕的折線用其它色筆標(biāo)注(以免混淆)。此圖是制版、印刷的依據(jù),也是模壓成型加工的依據(jù)。其要求線條平直、精確。應(yīng)用高精度的繪圖臺(tái)或繪圖儀來(lái)繪制。
          ※ 模壓版的設(shè)計(jì)
          模壓版的結(jié)構(gòu)取決于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。版面設(shè)計(jì)內(nèi)容有:模壓版面的大小,應(yīng)與所選用設(shè)備的規(guī)格和工作能力匹配,既要保證加工質(zhì)量,又要較好發(fā)揮設(shè)備的能力;確定模壓版的種類;選擇模版材料及規(guī)格;模版的格位應(yīng)與印刷格位相符合;工作部分應(yīng)位于印版的中央位置;線條、圖形的移植,要保證產(chǎn)品所要求的精度;版面刀線要對(duì)直,縱模刀線互成直角并與模版?zhèn)冗吰叫校瑪嗟丁嗑€要對(duì)齊。
          為上使模版的鋼刀、鋼線具有較好的模切適應(yīng),產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮模切的工藝性:
          ①孔的刀線應(yīng)盡量采用整線,線條轉(zhuǎn)彎處應(yīng)帶圓角,防止出現(xiàn)互相垂直的鋼刀拼接。
          ② 條線的接頭處,應(yīng)防止出現(xiàn)尖角現(xiàn)像。
          ③避免多個(gè)相臨狹窄廢邊的聯(lián)結(jié),應(yīng)增大其連接部分,使其連成一塊,使于清廢。
          ④ 防止出現(xiàn)連續(xù)的多個(gè)尖角,對(duì)無(wú)功性能要求的尖角,可以改成圓角。
          ⑤ 防止尖角線截止于另一個(gè)直線的中間段落,這樣會(huì)使固刀困難,鋼刀易松動(dòng),并降低模切適性應(yīng)改成圓弧或加大其相遇角。
          3. 制作模版
          在制前應(yīng)先將版面圖轉(zhuǎn)移到膠合板上,其轉(zhuǎn)移方法有兩種,一種手工繪制,一種是照相復(fù)制。手工繪制比照相精度底一些,還麻煩。
          ※ 底版的制作
          制作底版是按產(chǎn)品的設(shè)計(jì)或樣品的要求。在膠合板上沿圖形的線條來(lái)制出鑲嵌刀線的狹縫。圖樣復(fù)制的準(zhǔn)確性及嵌縫的優(yōu)劣是影響模壓工藝質(zhì)量的關(guān)鍵。
          底板開槽有多種方法:鉛塊排制刀模槽;手工木板鋸槽;機(jī)械界板刀模槽;激光切割模槽。
          ※ 刀、線的組裝
          ① 鋼刀、鋼線的鍘切及成型加工。按設(shè)計(jì)要求,將所用的刀、線鍘切成最大的成型線段,再將其加工成所要求的幾何形狀。
          ② 開連接點(diǎn)。在制模中,開連接點(diǎn)是一項(xiàng)不可少的工序。開連接點(diǎn)就是在模切刀刃口部位開出一定寬度的小口,在紙盒模切過(guò)程中,使該部分的紙盒和廢邊在模切后仍有局部連在一起,以便下一步走紙、收紙順暢。做連接點(diǎn)是用專用設(shè)備刀口打口機(jī),用砂輪磨削、開邊連接點(diǎn),不應(yīng)用錘子去開連接點(diǎn),造成損壞刀線和搭角,連接點(diǎn)部分產(chǎn)生毛刺,模切刀的過(guò)橋位置因?yàn)閼铱眨灰谶@個(gè)位置開連接點(diǎn)。
          ※ 排放刀、線。
          排刀是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格和造型,規(guī)劃好規(guī)格并與印刷圖文校對(duì)無(wú)誤后,便可開始排刀操作。根據(jù)使用的襯空材料不同,排刀操作略有不同。
          利用膠合板作襯空材料排刀時(shí),鋼刀、鋼線應(yīng)同底版平面垂直的嵌入底版鋸縫中,間隙適當(dāng),不應(yīng)在嵌入或加工中出現(xiàn)變形或扭動(dòng)等現(xiàn)像。
          應(yīng)用金屬空鉛排刀時(shí),需按一定工藝要求,用空鉛直接將刀型固定在模壓板的指定位置,完成排刀操作,很類似于活字印刷中的排版操作,這時(shí)要求工作人員能夠靈活自如的運(yùn)用各類空鉛,排出的模版不能在工作時(shí)松動(dòng)或竄線。尤其是在排制各類幾何圖形時(shí),既要保證圖形規(guī)范,又要保證松緊適度。
          排刀時(shí),應(yīng)把鋼刀、鋼線的接口按排在合適的位置,接口間隙要適當(dāng),不能因壓力作用在接口處發(fā)生刀線重疊或間隙過(guò)大的現(xiàn)像。排好后,模版的縱向和橫向線要互成九十度角,各邊線要互相平行,這樣版面才會(huì)平整。
          ※ 粘接模切膠條
          模切膠條主要為了防止模切刀、壓痕線在模切壓痕時(shí)粘住紙張,使走紙順暢,彈性模切膠條粘貼在刀線兩側(cè)。模切膠條在模切時(shí),會(huì)被壓縮變形,影響模切效果。如果距刀線過(guò)近,則使膠條受壓力產(chǎn)生側(cè)向分力,容易在模切時(shí)紙邊拉毛;如距模切刀線太遠(yuǎn),則起不到它本身的功能。一般距離為1~2毫米為宜。
          ※ 模切底模版制作
          將鋼底版洗凈,然后在其上面粘貼一層絕緣紙而后放上一層復(fù)寫紙,再蓋一層卡紙,并進(jìn)行開機(jī)壓痕。根據(jù)印跡,將底模紙切成條狀,粘在壓痕兩側(cè)形成壓痕槽。一般底模厚度小于或等于所模切的承印物厚,壓痕效果會(huì)因壓痕線的排列方向與纖維方向的不同而不同,與纖維方向垂直的壓痕線折后飽滿,因此,在刻線時(shí),直紋方向的壓痕線最好窄0.1mm。
          ※ 墊版
          在模版制作完成后,模版要裝在模切機(jī)上進(jìn)行試切,在此過(guò)程中,試切試樣局部正常,而有部分切不透,這時(shí)就要對(duì)此部分進(jìn)行墊版。
          用0.05mm厚的墊版紙粘在模版底部,對(duì)模切到進(jìn)行高度補(bǔ)償。


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