Правильное обрезинивание ротационных вырубных штампов. Часть первая.

 

Обрезинивание для перемещения изделий

Эффективность удаления отходов (стриппования) в ротационной высечке улучшается, когда резина для эжекции изделия расположена в стороне от периферических (изогнутых) режущих ножей, отделяющих изделие от мусора. Необходимо располагать резин)' для эжекции из­делия на расстоянии не менее ширины одного пальца от режущего ножа (рис. 1). Этот принцип применим только для периферических режущих ножей. Для горизонталь­ных (прямых) режущих ножей обрезинивание происхо­дит по несколько другому принцип)'.

Вся резина, используемая в ротационной высечке, всегда должна быть с закрытыми порами. Резина с от­крытыми порами (губчатая резина) не имеет достаточ­ной скорости восстановления для эффективной эжек­ции гофрокартона.

 

Резина для эжекции изделия должна обычно быть на 1,5-3 мм выше вершины режущего ножа (рис. 2). Факти­чески эта величина зависит от плотности резины. Ранее из дискуссии о смятии картона мы узнали, что снятие гофрокартона с режущих ножей требует усилия 10 psi (69 кРа), и что смятие (сдавливание) резины менее, чем на 40% ее высоты может привести к разрушению гофри­рованного слоя картона. Поэтому необходимо знать ха­рактеристики применяемой резины, чтобы достигнуть эффективного качества стрипповапия и целостности из­готовленного изделия.

 

Обрезинивание для удаления переднего/заднего отходов (трима)

Многие ротационные штампы содержат мягкую или средней жесткости пористую резину для удаления переднего, заднего и бокового трима. Несмотря на то что эта резина достаточно неплохо работает на боко­вом гриме, она не рекомендуется для удаления перед­него и заднего трима. Рис. 3 иллюстрирует проблемы использования такой мягкой резины на передней кромке.

Пока резина новая, она выглядит, как на виде сле­ва. После некоторого вращения барабана с вырубным штампом с установленным давлением для разрезания гофрокартона, задняя кромка резины подрезается, так как резина сжимается и отклоняется к задней кромке штампа. Это показано на виде в центре.

Если это произойдет, то узкая полоска трима, кото­рая отрезается ножом передней кромки, может быть не полностью удалена эжекционной тримовской резиной, а потом «упакуется» между резиной и передней кром­кой ножа. Это в конце концов может привести к изгибу режущего ножа, поломке «мостиков» или отрыву рези­ны от фанеры. При использовании пористой резины с закрытыми порами высокой твердости для удаления трима на передней кромке штампа задняя часть рези­ны сохраняет свою первоначальную форму и размер, и при этом трим удаляется более эффективно.

Обрезинивание для удаления трима с передней кромки

Ножи для разделения трима на мелкие кусочки долж­ны быть всегда плотно подогнаны к режущим ножам кон­тура изделия с помощью «усиков». В этом случае трим бу­дет разрезаться аккуратно на отдельные кусочки. Резина в этих местах должна быть расположена приблизительно на расстоянии 1,5 мм от ножей разделителей трима, так как резина имеет способность к расширению в обоих на­правлениях при сжатии во время работы. Если резина для удаления трима расположена плотно к ножу-раздели­телю трима, то она сможет расширяться только в одном направлении, и она будет требовать более частой замены вследствие повышенного уровня изнашиваемости.

Если, с другой стороны, ножи-разделители трима не плотно пристыкованы к ножам контура изделия, то мож­но клеить резину для удаления трима вплотную к ножамразделителям. Таким образом, резина будет оказывать влияние на каждую сторону ножа и приведет к разламы­ванию перемычек на картоне, сформированных несостыкованными ножами-разделителями трима.

Также необходимо, чтобы все ножи-разделители три­ма поддерживались в позиции стыковки с ножами кон­тура изделия специальными упорами «стопперами». Ножи-разделители трима не должны перемещаться отно­сительно режущих ножей контура изделия {рис. 4).

Одним из примеров развития технологии стриппования является изобретение приспособления для удале­ния грима с передней кромки штампа. Оно называется флиппером (flipper). Флиппер использует вращательное движение барабанов штампа и анвила для сжатия, а за­тем освобождения упругой планки, которая расположена на фанерном основании штампа так, что она находится выше, чем трим передней кромки. Когда вращение вы­водит планку из точки сжатия, то трим как бы отстрели­вается от инструмента. Это изобретение запатентовано Container Graphics Corporation.

 

 

Растрескивание картона в местах биговки

Растрескивание биговки в основном не является ре­зультатом избыточного давления, хотя можно видеть, что растрескивание можно устранить, уменьшая давление бигования. Такие факторы, как влажность (пересушенный картон), низкая эластичность картона вследствие использования вторичного сырья, излишнее давление при изготовлении его на гофроагрегате, некруглость профи­ля бигования все это способствует растрескиванию вну­треннего лайнера в местах бигования. Однако основной причиной растрескивания является то, что мы пытаемся растянуть бумаг)' в месте биговки гораздо сильнее, чем позволяет ее предел эластичности.

 

 

 

Рис. 1. Резина для эжекции изделия

Плохо                                    Хорошо

 

 

Рис. 2. Резина для эжекции изделия 2

от 12,7 до 25,4 мм

 

 

 

Рис. 3. Обрезинивание для эжекции переднего трима

 

 

Рис. 4. Резина для эжекции трима с передней кромки

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Причина растрескивания биговки

Биговальный нож способствует растрескиванию лайнера, так как мягкая пористая резина имеет меньшую жесткость, чем гофрокартон, вследствие этого резина будет сминаться, а гофрокартон трескаться.

 

 

 

 

 

Рис. 6. Обрезинивание биговальных линеек в ротационных штампах

 

Биговальный нож не разрушает лайнер, так как сплошная твердая резина сминает гофрокартон, вследствие этого в области биговки уменьшаются внутренние напряжения во внутреннем лайнере

 

 

 

 Рис. 7. Бигование с эффектом «прокатанной биговки»

 

 

 

Рис. 8. Резина для предотвращения растрескивания биговки

 

 

Рис. 5 показывает, что бумага в месте от точки А к точ­ке В должна растягиваться от А через С к В вследствие того, что резина имеет меньшее сопротивление к смя­тию, чем гофрокартон. По этой причине резина не мо­жет смять гофру по обе стороны биговального ножа, и в результате либо биговальный нож прорезает внутрен­ний лайнер, либо бумага растягивается и рвется в местах прилегания к биговальной линии.

Для устранения этой проблемы и получения правиль­ной биговки необходимо использовать твердую сплош­ную резину (такую как Kushion Crease), установленную по обе стороны биговального ножа. Целыо является смя­тие гофры в местах прилегания к биговальному ножу до состояния биговальной линии. Расплющивание области биговки понижает напряжение в лайнере и препятству­ет растрескиванию внутреннего лайнера.

Рис. 6 иллюстрирует наилучший вариант обрезинивания биговального ножа в ротационных вырубных штам­пах.

Бумага в месте от точки А к точке В должна растяги­ваться от А через С к В, однако, в отличие от варианта на рис. 5, процентное изменение в растягивании здесь значительно меньше. Таким образом, если бумага растя­гивается меньше, то и шанс ее разрыва также уменьшает­ся. Этот принцип применяется также на флексо-фальцесклеивающих машинах.

За последние годы придумано множество способов установки биговки на поверхности фанерного основа­ния штампа, они хорошо помогают избегать растрески­вания картона, но все они имеют один недостаток. Общая высота биговки зависит от толщины фанерного основа­ния, которое, однако, не может быть равномерным по всей площади штампа. Изменение высот биговок будет приводить к изменению размеров готового изделия. Та­ким образом, применение биговальных устройств, мон­тирующихся непосредственно на поверхность фанеры, не рекомендуется, если необходимо получить изделия со строго контролируемыми параметрами размеров.

На рис. 7 показано, почему необходимо сминать гоф­ру в местах прилегания к биговальному ножу. Получает­ся хороший сгиб картона без применения специальных роликовых продавливателей.

Вид 1 показывает типичную биговку, полученную с применением резины Kushion Crease. Вид 2 показывает, что при сгибе гофрокартона в ме­сте такой биговки не существует препятствие для гиба в виде несмятых «плеч».

Вид 3 показывает состояние, когда картон согнут до состояния полного касания «плеч» друг с другом. Если вы хотите согнуть картон на угол 300, как показано на рисунке, то для нормального гиба до соприкосновения «плеч» в местах прилегания к биговальному ножу необ­ходимо сминать гофру до плоского состояния.

 

Еще одним индикатором того, что качество бигов­ки хорошее, является видимый рельеф на обратной (печатной) стороне листа гофрокартона. Этот же по­казатель хорошего качества биговки используется для контроля на флексо-фальцесклеивающих машинах.

 

Обрезинивание биговальных ножей для предотвращения растрескивания картона

Случаи растрескивания биговки уже были рассмо­трены ранее. Поэтому только немного комментариев про тип и расположение резины, которая рекомендо­вана для помощи биговальным линейкам.

Не рекомендуется использовать мягкую и средней твердости резину с закрытыми порами рядом с биговальными линейками (рис. 8 слева). Такая резина не сможет промять достаточно «бугристую» область для предотвращения растрескиваггая биговки. Необходи­мо использовать сплошную резину высокой твердости, такую как Kushion Crease (вид 2и4 слева направо, рис. 8). Резина с закрытыми порами высокой твердости также не может успешно применяться, особенно вдоль режуще-биговальных ножей (cut&crease).

Резина типа Kushion Crease, содержащая отверстие (вид 3, рис. 8), не дает успешных результатов в рота­ционной высечке. Отверстие влияет на уменьшение твердости материала, а разрушение резины приводит к растрескиванию биговки, как и в случае с пористой резиной низкой твердости.

Реальным ключом к успешному использованию Kushion Crease является необходимость клеить ее так, чтобы плоскость резины находилась заподлицо с вершиной биговальной линейки. Резина, даже равно­мерно сплошная, все равно имеет некоторую податли­вость (эластичность). Когда резина расположена ниже вершины биговальной линейки, то ее эластичность вследствие сдавливания штампа и анвила создает неко­торую ступеньку между линейкой и поверхностью ре­зины, которая очень сильно влияет на растрескивание бумаги.

Доказано, что сплошная резина, установленная заподлицо или не ниже, чем 0,25 мм от вершины би­говальной линейки, обеспечивает наилучшие резуль­таты в качестве биговки большинства сортов гофро­картона. Для гофрокартона из макулатурной бумаги можно посоветовать располагать сплошную резину не­посредственно на одном уровне с вершиной биговаль­ных линеек.

Двойная биговка

Многие изделия содержат концепцию сгибания и за­щелкивания для формирования короба и удерживания в собранном состоянии. Исторически сложилось, что биговка для перегнутых на 1800 клапанов состояла из двух рядов режутце-биговальных ножей (cut&crease) для получения прямого, острого и квадратного гиба. Одна­ко многие заказчики коробок возражают против исполь­зования cut&crease как частичного прорезания картона.

 

Рис. 9. Двойная биговка

 

 

А=6,4 мм минимум для В flute В=7,9 мм минимум для В flute

Используйте обычную биговку вместо вместо комбинации резбиговка. Биговальный нож №2 должен быть на 0,75 мм ниже, чем нож №1

 

 

Получение хорошего гиба возможно при использо­вании обычных биговальных ножей для дизайнов тако­го типа. Принцип этого усиление гиба защелкивающе­гося клапана для сгибания его первым. Для достижения этого необходимо использовать на этой линии биговки более высокую биговальную линейку. Высота этой ли­нейки должна быть примерно на 0,75 мм выше, чем вы­сота соседней биговальной линейки.

Расстояние между двумя линиями биговки тоже име­ет большое значение. В основном для картона B-flute ис­пользуют расстояние 6,4 мм минимум, а для C-flute -7,9 мм минимум (см. рис. 9).

Волнистые линейки для биговки

Другой новой концепцией в ротационной высечке яв­ляется использование волнистых линеек для бигования.

Концепция контроля гиба толстых и жестких мате­риалов, таких как металл, посредством зигзагообразно пробитых отверстий для гиба по линии, созданной посередине этих отверстий, далеко ие нова. Однако, ново применение этого решения для сгибания гофро­картона.

Эти новые биговальные линейки называются волни­стыми линейками (waverules). Принцип гиба аналоги­чен описанному выше. Биговальная линия волнистая и линия гиба проходит по центральной линии, образуе­мой между вершинами волны. Волнистая биговка так­же помогает предотвратить растрескивание бумаги.

 

Волнистая биговка

 

 

Автор: Сергеи Аушев, директор производства офсетного завода «Стора Энсо Пакаджинг»