2010.07.204326 прочтений

Системы высечных прессов *

Теги: Послепечать Publish

Функция высечного пресса крайне проста: он продавливает высечной штамп через определённый материал, давая высеченную заготовку.

Звучит просто, но почему тогда на рынке столько разновидностей высечного оборудования?

Мир высечки охватывает множество разноплановых сегментов. Не все высечные прессы имеют равные возможности, и далеко не каждый пресс является высечным. Например, механический штамповальный пресс создавался для обработки металлических заготовок с помощью пуансона и матрицы. Некоторые машины после модификации превращались в устройства для высечки.

Желание создавать высечные прессы может объясняться как экономическими факторами, так и узкой специализацией. Оптимальной для плоских высечных прессов с подвижным ножом считается конструкция с четырьмя колоннами и механической балансировкой. Две колонны на каждом из торцов закреплены на поперечном элементе, между ними монтируется цилиндр. Поперечные элементы соединены с торцом торсионными валами. Такая система равномерно распределяет усилие высечки по всей обрабатываемой площади. Преимущества прессов этого типа: неподвижную плиту можно располагать ниже и гибко подходить к её размеру, увеличиваются регулируемая длина хода и доступный просвет.

Bobst Printera 106 PER, автоматическая высечная система с функциями биговки производительностью 12000 лист./ч

Даже знакомые с миром высечки редко осведомлены обо всех типах систем и инструментария. Полиграфист, обрабатывающий плоским высечным штампом обложки годовых отчётов из тонкого картона на тигельном прессе с подвижным ножом, имеет смутное представление о тонкостях высечки самоклеящихся этикеток на ротационном устройстве с магнитным цилиндром, на который монтируется химически вытравленный штамп машинной заточки. Производитель нижнего белья, высекающий на гидравлическом плоском прессе заготовки бюстгальтеров из сложенной в несколько слоёв ткани, имеет дело с полипропиленовой режущей кромкой и штампом-клише размером 32´6,35 мм. Вряд ли он знает, как получить из бумажной стопы в 500 листов высеченные конверты. При выпуске рекламных конструкций из гофрокартона используется тигельное либо ротационное оборудование с функцией биговки и плоскими высечными штампами. Во время испытаний на растяжение и разрыв при высечке образцы в тестовой лаборатории высекаются штампами, прошедшими высокоточную электроэрозионную обработку с жёсткими допусками. Тиссью для гигиенической продукции высекается в условиях «чистой комнаты». Все перечисленные сценарии — важные составляющие высечного процесса в целом.

Чтобы понять базовые принципы высечки, не нужно разбираться в ядерной физике. Мы уже останавливались на компонентах процесса и знаем, что есть множество способов получения оптимально высеченного изделия. Сложность в том, чтобы подобрать систему, выдающую идентичные заготовки с нужным качеством при минимальной себестоимости продукции.

В этой главе рассмотрим различные типы высечных прессов — с подвижным и неподвижным ножом, ротационных. Сотни производителей по всему миру выпускают высечное оборудование для локальных и экспортных рынков. Ручные модели, как правило, крайне просты и рассчитаны на обработку малых и средних тиражей. Пример — гидравлический высечной пресс с поворотным ударником для обработки широкого спектра материалов. Устанавливающиеся на обувных фабриках многих стран устройства выдают заготовки верхней части обуви. На другом конце ассортиментного ряда полностью автоматизированные плоские и ротационные системы стоимостью в несколько миллионов долларов, с высокой точностью высекающие и бигующие большие объёмы продукции. Фактически, перед нами целое семейство технологий с подвижным и неподвижным ножом, а также ротационных систем, которые в совокупности справятся с любыми материалами.

Книга «Мир высечки» призвана дать исчерпывающее понятие о высекальной технологии. В этой главе я представлю обзор многообразия высечного оборудования, использующегося в самых разных отраслях, где задействуется высечка. Источником данных был интернет (рекомендую его и вам). Бесконечные часы я провёл за изучением уймы сайтов и ещё раз подчеркну, что иметь в своём распоряжении интернет-ресурсы — большая удача для нас. А главное, всю информацию мне удалось свести воедино на страницах издания «Мир высечки».

Подробное описание всех типов высечных систем со спецификациями к 400 страницам этой книги добавило бы ещё столько же, если не больше. В результате появился отдельный справочник International Manufacturers and Distributors of Flatbed, Multi-Contour and Rotary Die Cutting Systems (Международные производители и дистрибьюторы высечных прессов с подвижным и неподвижным ножом, ротационных) объёмом 135 стр. В нём представлено почти 500 производителей и дистрибьюторов оборудования для высечки из более чем 100 стран в 50-ти
категориях. Заказать справочник можно на сайте http://www.dieco.com/ или по электронной почте larson@dieco.com.

Множество производителей и дистрибьюторов высечных прессов из разных уголков земного шара готовы предоставить оптимальное решение для обработки интересующих заказчика материалов. Безусловно, они будут рекомендовать оборудование, которое продают сами или с которым знакомы. Ищите информацию в интернете, посещайте выставки. Задавайте вопросы и знакомьтесь с машинами в действии. Узнав больше о представленных на рынке прессах, сможете сами определить, какой ближе специфике вашего производства. В гл. 12 мы обсудим достоинства и недостатки плоской и ротационной высечки. Надеюсь, после прочтения книги у вас будет достаточно информации, чтобы, как минимум, при выборе оборудования для высечки задавать правильные вопросы.

В начале знакомства с процессом высечки и разновидностями прессов многие задаются вопросом об оптимальном варианте для изготовления заготовок выпускаемой на предприятии продукции. Решение не из простых, ведь выбор очень велик. После отбора подходящих моделей от разных производителей останется самое сложное — определить систему с наиболее низкой себестоимостью готового изделия.

Однозначного ответа здесь нет. Часть высечных прессов рассчитана на обработку конкретной продукции — кредитных и идентификационных карт, конвертов, самоклеящихся этикеток, печатных плат. Другие машины успешно справляются с широким кругом задач по высечке и обрезке различных материалов.

Конструкции высечных систем предусматривают 1, 2 либо 4 колонны. 4-колонные гидравлические прессы доступны с разными форматами плит. Базовые конструкции высечного оборудования отличаются вариантами подачи материала и вспомогательными системами — для удаления заготовок, стапелирования, ламинирования, перемотки и продольной порезки. Высечные системы с такими опциями призваны экономить время, сокращать производственные издержки, увеличивать объём выпускаемой продукции. Они обрабатывают материалы в листах и рулонах, совместимы с широким ассортиментом высечных штампов — из стальных линеек, штампами-клише, системами пуансон–матрица, комбинированным инструментарием для полной либо частичной высечки заготовок. Для точной обработки контуров предусмотрены системы приводки.

Ниже приведены базовые характеристики, на которые нужно ориентироваться при выборе оптимального пресса.

Рабочее усилие

В спецификациях каждого высечного пресса указывается его рабочее усилие в тоннах — сила давления при ударе головки машины. Например, для плоского высечного пресса с поворотным ударником, распространённого в обувной и кожгалантерейной отраслях, стандартный показатель составляет 15 т. Автоматический плоский высечной пресс с неподвижным ножом и функцией биговки, рассчитанный на обработку картонной упаковки и гофрокартонной тары, обеспечивает давление до 300 т. Сейчас самым мощным в мире прессом, по всей видимости, является 3000-тонная гидравлическая машина Big Bertha, выпущенная американской Bruno Machinery для высечки пазлов на 3000 деталей. Та же компания изготовила пресс мощностью 2500 т для General Motors. Рабочее усилие большинства гидравлических высечных прессов 20–300 т.

Один из стандартных вопросов — необходимое усилие высечки для производства типовой заготовки. «Насколько велик маленький слон?» — примерно такая формулировка. По словам президента американской RFB Associates Роберта Бруно, базовое правило здесь следующее: давление около 55 кг на каждый сантиметр режущей кромки при обработке простых для высечки материалов и 90 кг/см при высечке плотной продукции. Параметры необходимого давления существенно варьируются в зависимости от плотности высекаемого материала и того, какой материал используется для выталкивания из штампа готового изделия. Для высечки губчатой резины толщиной 2,5 см достаточно давления 45 кг/см, а чтобы обработать 1,5-см фанеру, оно в отдельных случаях должно вырасти до 350 кг. Для определения точного рабочего усилия при высечке конкретных материалов многие производители пользуются специальными тестовыми устройствами.

Ход и просвет

Под ходом высечного оборудования подразумевается один цикл перемещения вверх-вниз. Чем меньше ход, тем больше заготовок машина выдаёт за минуту. Определяющим для хода является просвет — зазор между верхней и нижней плитами высечного пресса без учёта толщины марзана либо другого прокладочного материала.

Для наглядности рассмотрим гидравлический плоский высечной пресс. Просвет между верхней и нижней плитами в нём достигает 25 см. Добавляем марзан толщиной 25,4 мм, штамп-клише высотой 31,75 мм и высекаемый материал, скажем, толщиной 25,4 мм — зазор, то есть просвет, сокращается на 82,55 мм. А вот помещённый в высечной пресс для обработки материал при сохранении начальной точки не влияет на ход либо время прорезания. Практически на всех гидравлических высечных прессах ход регулируется. Чем меньше просвет, тем быстрее машина выполняет каждый цикл порезки. Чем больше циклов пресс успевает выполнить за минуту, тем больше заготовок высекается за 8-часовую смену, — налицо прямая связь с производительностью и прибылями.

Ещё один пример — автоматичес-
кий тигельный пресс для высечки и биговки тонкого и гофрированного картона. Пресс рассчитан на установку минимального хода в зависимости от толщины обрабатываемого материала — бумаги, картона, гофрированного картона. За счёт минимизации хода высекается 7000, 9000 и даже 12 000 лист./ч.

Деформация

Проблема деформации характерна для всех без исключения высечных машин: под воздействием усилия высечки верхняя плита деформируется (прогибается) и не параллельна нижней, как раньше. Деформацию также определяют как разрегулировку компонентов под воздействием различных сил. Как правило, деформация наиболее ярко проявляется к центру головки высечного пресса. Причиной могут быть ошибки в монтаже штампов. Ещё один вариант — разбалансированность высечных штампов: режущая кромка не в состоянии обеспечить равномерное распределение рабочего давления по верхней плите. Производители высечных прессов стараются по максимуму просчитать возможные деформации. При оптимальных условиях высечки они исключены в принципе, что сокращает затраты времени на приладку и подгонку штампа относительно марзана.

При работе с тигельными кошельковыми прессами стараются приобретать оборудование, конструкция которого рассчитана на максимальные нагрузки. И причина далеко не всегда только в необходимом для обработки плотных материалов рабочем усилии — в таких прессах деформация проявляется меньше. По словам президента Weidhass Group (www.weidhassgroup.com) Роба Вайдхасса, его модель Crest Clamshell позиционируется как «бесприладочное» устройство (No Make Ready): тигельный пресс с большим рабочим усилием абсолютно без риска деформации справляется с такими проблематичными материалами, как поликарбонат и полистирол.

Дополнительное усиление конструкции в прессе Crest Clamshell достигается за счёт следующих стандартных опций:

  • Сварная стальная станина вместо литой из переработанных материалов.
  • Усиленные основные шестерни, останавливающие только натиск, но не весь пресс.
  • Комбинированная стальная рама, рассчитанная на высокие нагрузки.

Хотя многочисленные высокотехнологичные опции стоят недёшево, машину Crest Clamshell выгодно отличает наиболее низкая стоимость владения — за счёт исключения простоев, потерь материала и рассчитанной на 25–30 лет эксплуатации конструкции (по сравнению со стандартными 5–7 годами для «ориентированных на дополнительную стоимость» машин). Объективности ради заметим, что прессы тигельной конструкции предлагают и другие поставщики: это тоже оборудование промышленного класса с существенно сокращённым временем настройки и гораздо менее выраженной деформацией.

Высечные прессы гидравлического типа, где штамп «входит» в обрабатываемую поверхность, не столь подвержены деформации по сравнению с моделями, где штамп на материал «давит». Это объясняется тем, что в первом случае незначительное проникновение в высекаемый материал снимает проблемы с потенциальной деформацией.

Размер плиты или рабочей поверхности

Размер нижней плиты, т. е. рабочей поверхности плоского высечного пресса, должен быть достаточен для обработки изделий нужного формата. В плоском ручном прессе с поворотным ударником, на котором высекается множество мелких изделий, это плита 457´914 либо 508´1016 мм. В ротационных системах максимальный размер высекаемого изделия или количество обрабатываемых за один оборот цилиндра заготовок определяется диаметром цилиндра.


* Начало гл. 11 из книги Роберта Ларсона «Мир высечки» (The World of DieCutting). Публикуется с разрешения и при содействии автора. Заказы на русское издание (планируется на 2011 г.) — publish@publish.ru с темой «Книга о высечке».


Мир высечки Роберт Ларсон

«Мир высечки» (The World of DieCutting) — первая в мире книга, призванная дать полное представление о технологиях высечки. Автор постарался проследить все эволюционные вехи технологий с подвижным и неподвижным ножом, а также ротационной высечки.

Объединяя вехи… Немногие знают, насколько важное место высечка занимает в производстве многих товаров повседневного спроса. Высечные технологии задействуются практически в каждом городе планеты.

Во многих случаях этот процесс пребывает за кадром, оставаясь частью конвертингового товарного производства. Высечка — это обувь, упаковка в супермаркетах и магазинах, картонная и гофрокартонная тара, сальники автомобильного двигателя, приборная панель автомобиля, этикетки на винных бутылках, бельё и бюстгальтеры, пазлы, изделия из кожи, детали одежды, игрушки и настольные игры, гофрокартонные элементы рекламных стоек с продукцией, гибкие печатные схемы, рыбные бургеры и тысячи других изделий.

24 главы книги — это 560 страниц бесценной информации. Рассчитана она на две аудитории: имеющих представление о высечке и желающих узнать о ней больше; ничего о ней не знающих и готовых спросить «А что это такое?».

Чтобы подогреть интерес к миру высечки, мы публикуем перевод главы 11. Если, прочитав её, решите узнать об этой увлекательной технологии больше, добро пожаловать на сайт http://www.worldofdiecutting.com/, где книгу можно заказать через интернет.

В 2011 г. Publish планирует выпустить перевод. Заказы на русское издание книги — publish@publish.ru с темой «Книга о высечке».

Архив журналов в свободном доступе.

Купить номер с этой статьей в pdf

На ту же тему:
  • Morgana DigiFold Pro 385

    DigiFold PRO 385

    Заключение: компактная машина для биговки, фальцовки и перфорации офсетных и цифровых отпечатков, в том числе за один проход. Простота обслуживания, небольшая занимаемая площадь и высокая производительность позволяют рекомендовать её цифровым и малоформатным офсетным типографиям для изготовления малых и средних тиражей папок, открыток, буклетов и т. п. продукции.

     

  • Лучшее на выставке «Реклама 2017»

    Решения главной российской выставки в области широкоформатной и сувенирной печати, которые привлекли наше внимание.

     

     

  • Graphtec LCX 1000
     

    LCX 1000

    Заключение: цифровой узкорулонный комплекс, позволяющий печатать, делать ламинирование (опция) и надсечку, а также нарезать продукцию на листы. Мы считаем, что он будет особенно востребован на производствах, где хотели бы наладить самостоятельный выпуск этикеток. Но также будет полезен и в типографиях, которые хотели бы внедрить цифровую печать малых и персонализированных тиражей этикетки.

     

  • Duplo PFI DI–CUT 300
     

    PFI DI–CUT 300

    Заключение: компактная ротационная высечная машина с магнитным закреплением штампа, эргономичная и автоматизированная. Благодаря простоте обслуживания, небольшой занимаемой площади и высокой производительности может быть рекомендована цифровым и малоформатным офсетным типографиям для изготовления малых и средних тиражей упаковки и акцидентной продукции, требующей высечки.

     

  • За равноправие послепечати
     

    В рамках выставок Printech и «РосУпак 2017» с 20 по 23 июня в «Крокус-Экспо» послепечатное оборудование привлекало не меньше внимания, чем печатное, а иногда даже больше.

    Повышение внимания к послепечатным решениям, позволяющим создавать полностью сбалансированные и автоматизированные техпроцессы в типографиях, — свидетельство зрелости отечественного полиграфического рынка. Не случайно на выставке техника для послепечатного цеха была не менее заметна, чем печатная, а по количеству представленных решений и занимаемой ими площади, пожалуй, даже превзошла её.

     

  • У истоков книжной реки
     

    Открытая в 2014 г. в Таджикистане книжная типография «Гандж» стала, вероятно, самым масштабным полиграфическим проектом года не только в Средней Азии, но и на всём постсоветском пространстве. В августе 2017 г. мы приехали в Душанбе и убедились — это не «потёмкинская деревня», как иногда случается с масштабными проектами, а работающее с хорошей загрузкой и растущее предприятие.

     


comments powered by Disqus