中國包裝印后加工設備發展現狀
2006-12-04 00:00 來源:中國機械資訊網 責編:中華印刷包裝網
決定一場戰爭的重要因素之一是武器的先進程度。同樣,決定印后加工產品質量的關鍵是印后加工機械的多樣化、自動化和數字化。現代化的印后加工機械對提高生產效率、產品質量、節約成本、降低勞動強度有著重要作用。
印后加工機械按加工形式可分為以下幾種類型:書刊裝訂機械,包括平裝書籍加工機械、精裝聯動生產線機械、騎馬訂書機;表面整飾機械,包括覆膜機械、上光機械、燙印機械等;包裝成型加工機械,包括模切成型加工機械、折疊糊盒機械、分切制袋機械、貼窗機等。
本文主要以包裝印后加工中最具特色和與國際技術水平差距最小的模切機為例加以說明。
現狀令人可喜
長期以來,國內印刷界普遍存在著重印前、印刷,而輕印后加工的觀念。致使印后技術與設備發展滯后,明顯落后于靠高新技術迅速發展的印前與印刷。
中國的印后加工機械制造技術是隨著中國包裝工業的發展提高的。特別是改革開放以來,商品經濟的蓬勃發展,促進了中國包裝印刷的極大繁榮。“入世”的實現,使中國對外貿易的迅速擴大,從而包裝印刷更加引起人們的重視。隨著中國包裝印刷業逐步與國際市場的接軌,中國的印后機械制造業也有了長足的進步。
中國的印后加工機械制造業經歷了引進國外機型、測繪仿制,到在消化、吸收國外先進機型的基礎上走上了自主開發的道路,再到對產品結構、性能的不斷改進提高。從開始生產簡單、單一型機型到近年來在規格、品種、性能等方面都有了突飛猛進的發展。例如國產模切機在70年代以立式平壓平為主,自動化程度低、模切質量不高、只適應小批量生產,80年代以來、國產自動模切機尤其是臥式自動平壓平模切機、燙金模切兩用機發展成為主流機型,已大大縮短了與國外先進機型的差距,一些產品除滿足國內用戶一般使用要求外(國產模切機在國內市場占有率達到80%左右),還實現了出口。例如唐山玉印集團公司作為國內最早生產平壓平自動模切機的生產廠家之一,自1978年開始生產模切機以來,已先后開發了數十種不同規格、不同功能的模切機。產品以其自動化程度高(實現了給紙、模切、收紙、計數、故障顯示、檢測等方面的自動化)、生產速度快(其720系列、1020系列模切機的速度達到了7500張/小時)、模切精度高(小于等于0.15mm)、產品適應范圍廣及技術水平高而聞名國內外,并且產品分布在國內外多個國家和地區。
近年來,以機電一體化為特征的印品整飾、成型設備新產品大量涌現、各種新技術,如變頻調速技術、PLC可編程序控制技術得到普遍應用,使設備的自動化程度有了明顯提高,靈活性更強、作業時間更短、生產效率更高。例如上海亞華公司推出的專為燙印全息防偽標簽而設計的激光全息燙印模切機,除具有自動模切、燙印和壓凸等功能外,還增加了全息套準燙印功能,采用LCD智能操作顯示屏,可進行人機對話,并可實現五組全息箔跟蹤定位套準,適應不同箔帶的同時套準套印,所有這些都說明國產模切機與國際同類產品的水平已很接近。
差距依舊明顯
目前,國產臥式平壓平模切機和燙金模切兩用機在性能、質量、價格等方面有較強的競爭力。并以相繼通過ISO9000質量體系認證和歐洲安全CE 認證以及高檔新產品的不斷開發來逐漸縮短與國際先進機型的差距。但是,與目前主要的進口機型相比,由于受國內制造業的技術水平限制,加之配套件的供應渠道不通暢,國產模切機的運轉穩定性及可靠性與國外產品有較大差距,主要表現在以下幾個方面:
第一,模切速度不夠快,模切精度不夠高。多數國產自動平壓平模切機仍處于中檔水平,只有極少數模切速度能達到6500-8000次/小時,模切套準精度大多數在±0.15mm,少數機型配有清廢裝置。而國外先進模切及速度多數在7000—9000次/小時,有的甚至達到10000—12000次 /小時,模切套準精度大多在±0.01mm—±0.12mm,幾乎都具有清廢功能。
第二,穩定性差。新出廠的國產模切機,其加工精度和速度也達到了較高的水平,但耐用性相對于進口高檔模切機來說還有不小的差距,主要表現在模切套準精度使用幾年之后會發生變化。而青島人民印刷廠引進的博斯特1958年生產的模切機,至今仍在正常運轉,為企業帶來了極大的經濟效益。
第三,關鍵機構(如間歇機構、模切機、定位機構等)不能適應高速模切的需要。
此外,在圓壓平、圓壓圓機型的發展方面差距就更大了。
發展方向明朗
A.聯動加工方向
隨著短版印刷、個性化印刷、按需印刷和數字化技術的迅猛發展,近年來,國際各大印刷機械廠商都在印品整飾、成型技術與印刷聯機加工及數字化上下功夫。例如近幾年國內引進的幾十條卷筒紙凹版、柔版印刷生產線,大都帶有圓壓圓聯線模切裝置。國內的印刷設備供應商也都看好聯機加工。比如青州意高發包裝機械有限公司生產的機組式柔性版印刷機可一次完成卡紙、不干膠商標等的印刷、模切等加工。
從目前國內包裝印刷發展來看,有許多包裝印刷上采用了磨砂與發泡工藝。最近又出現了UV光油激光暗花轉移工藝,這些工藝需求對柔版印刷提出了更高的工藝要求,現代柔印機應該不光有柔印功能,而能集反印、凹印、暗花轉移、磨砂、發泡、連線燙金功能為一體的包裝印刷加工。
其中,西安黑牛機械有限公司就試驗成功用凹印機組進行磨砂、發泡印刷作業。深圳偉誠實業在國內首創了暗花轉移工藝,此種工藝在印品上光作業時,用壓印好激光圖案的PET卷材直接包覆在干燥的UV光油上,由于PET膜是透明的且紫外線穿透影響不大。通過紫外線干燥后即剝離去PET膜,干燥后的印品表面由于受到激光壓痕的轉移作用,形成暗花,具有美化包裝和一定時期內有效的防偽功能,此種工藝的完成可以通過在柔印機的凹印機組前、后增加激光膜開卷與收卷功能,同時增加適當強度的紫外線烘干裝置即可完成。
B.寬幅化
目前,許多用戶在利用海德堡、曼羅蘭等進口高檔膠印機進行包裝印刷,在印后加工模切工序,他們傾向于博斯特的SP102-BMM、SP102- SE、SP104-ER等型號的設備,因為這些機型不僅紙張幅面與其已擁有的膠印機的紙張幅面相當,而且能滿足煙標印刷廠和專業包裝印刷廠對模切速度和精度的嚴格要求。
在模切版的版式排列方面,進口模切機也占有較大優勢,特別是在藥盒的模切方面,由于大多數藥盒都比較小,一般一版要排32聯、36聯,這樣一來就需要多打一些連點,而連點數量越多模切過程中越容易產生剝落,而一些國產模切設備在模切這類多連點的產品時會比較困難。
隨著膠印機向大幅面方向發展,大幅面整飾、模切機的開發需求也在上升。
C.安全、環保、人性化
作為國內新一代模切機的代表——MP1050自動化平壓平模切機是北人集團最新推出的產品,“穩定、耐用、安全、人性化、操作方便”是開發該機的主導思想,遵循歐盟CE安全認證標準,北人對機器的整體框架結構機及多處主要結構做了重大創新,在安全防護方面進行了仔細改進,因此機器更加穩定,操作更加安全。
隨著印刷機印刷速度的提高,市場需求的擴大,對印后加工設備的速度、精度、穩定性的要求越來越高,而提高和改善機器的性能和穩定性是個系統工程,需要提高設計人員的主動性和自覺性,加強對印后機械關鍵件和整機可靠性的理論研究、克服設計、制造中的盲目性。把各種現代化設計方法應用到關鍵件的設計和制造中。由于人民生活水平的提高和審美意識的加強,對人機親和性及機器的外觀要求也相應提高了,這要求設計人員用人機工程學和工業設計知識不斷充實自己的頭腦,并將其應用于設計實踐。種種現象表明,安全、環保、人性化已成為印品整飾成型設備設計的新特點。
選購從實際出發
選購機型取決于產品的材料、規格、質量要求。要改變貪洋求優、買好設備吸引客戶上門的觀念,樹立從實際出發、設備要盡其所能效益第一的購機思路。以活源定設備檔次,進口高檔機對應長版活、負荷開到60%以上。若活源不穩、檔次不定,對應中下檔國產機,不要過早投入大筆資金,要注意練好內功。購機同時還要注意上下工序加工設備配套、加工材料和開機速度配合好,模切器材要與產品要求相對應。
模切機的種類及發展趨勢
模切機,主要用于紙品包裝裝潢工業中的商標、紙盒、賀卡等的模切、壓痕和冷壓凸作業,是印后包裝加工成型的重要設備。模切機的工作原理是利用鋼刀、鋼線(或鋼板雕刻成的模版),通過壓印版施加一定的壓力,將印品或紙板軋切成一定形狀。若是將整個印品壓切成單個圖形產品稱作模切;若是利用鋼線在印品上壓出痕跡或者留下彎折的槽痕稱作壓痕;如果利用陰陽兩塊模板,在印品表面壓印出具有立體效果的圖案稱為凸凹壓印,以上可以統稱為模切技術。
模切機的種類
模切機根據壓印形式的不同,主要分為圓壓圓、圓壓平、平壓平三種類型。根據模版放置的形式可以分為立式和臥式兩種。根據自動化程度手動(半自動)和自動兩種。從功能上講,除了模切之外,還有燙金功能,稱做燙印模切機,有的帶有自動清廢功能,稱做清廢模切機。
圓壓圓模切機的特點是線接觸、模切壓力小、生產效率高,可以與膠印機、柔印機、凹印機等印刷設備連在一起進行聯線模切,所以應用范圍比較廣。一個滾筒相當于壓印滾筒,模切時施加壓力;另外一個是滾筒刀模。滾筒刀模有木質和金屬兩大類,前者主要模切很厚的瓦楞紙板,后者有采用化學腐蝕或電子雕刻方法加工的金屬滾筒刀模,主要用于不干膠標簽及商標的模切,還有一種金屬滾筒刀模主要用于中高檔長線產品,采用壓切式或剪切式形式。
圓壓平模切機目前在市場上的應用很少,國內沒有專業生產廠家,這里不贅述。
平壓平模切機是目前應用最廣泛的最普遍的類型,也是國內外生產廠家最多的機型。國內的有上海亞華、唐山玉印、北人集團公司、河南新機集團、北京勝利偉業印刷機械有限公司等生產廠家;國外有瑞士BOBST、德國IMG、日本ASAHI、美國標準紙盒機械公司、西班牙IBERICA、韓國 YoungShin機械有限公司、日本IIJIMA以及海德堡等生產廠家。平壓平模切機可以用于各種類型的模切,既能人工續紙半自動模切,也能全自動高速聯動模切;既能模切瓦楞紙板、卡紙、不干膠,又能模切橡膠、海綿、金屬板材等。
立式平壓平模切機,俗稱老虎嘴,一說其工作時類似嘴的咬合動作,一說其工作起來不安全容易傷人,因而得名。不管怎樣,形象地說明了立式平壓平模切機的工作特點。立式平壓平模切機在結構上主要分為機身和壓架兩大部分,模切版臺裝在機身上。按照其動作方式有兩種類型:單擺式和雙擺式。所謂單擺式是指模切時,壓架擺動,機身不動(即版臺不動),版臺與壓架下部先接觸,上部后接觸,模切結束時上部先離開,下部后離開,這樣受力時間不同,且受力不均,因此使用越來越少,慢慢淘汰了。雙擺式是指模切時,機身和壓架都有動作,接觸之前壓架平版和版臺是平行的,之間的接觸形式是平行移動,因此壓力大而均勻。目前生產的立式平壓平模切機大部分屬于此種類型。立式平壓平模切機根據自動化程度又可以分為半自動和全自動兩種類型。目前國內生產的立式平壓平模切機(老虎嘴)主要是半自動的,模切是機器完成的,給紙和收紙是靠人工完成。由于生產質量和生產效率與操作者的熟練程度有關,且容易出安全事故,所以美國等發達國家已經明令禁止使用這種設備了。因為國情所限,國內該種設備的使用還比較普遍,生產的廠家還比較多,因價格便宜,產銷量較大,如溫州幾家生產老虎嘴的工廠每年的銷售量都在百臺以上。但相信隨著我們國家人文理念的進步及勞動法規的不斷健全,該種半自動模切機會逐漸淘汰。
相應地,國內外已經開發出全自動立式平壓平模切機,從給紙、模切或燙金,到收紙全部自動完成。國內比較典型的設備是2003年北人集團公司開發的TYM750燙印模切機。該機是目前具有國內外先進水平的印后設備,它具有模切和燙金兩種功能,整個模切和燙印過程從給紙、模切或燙金,到收紙全部自動完成,操作簡便、自動化程度高,廣泛應用于紙張、卡板紙的燙印、壓凸和模切,也可以應用于一些其它承印材料的模切和燙印。因其技術先進,自動化程度高,相應地產品價格偏高,目前該產品在國內的推廣比較困難,主要銷售到歐美國家。
臥式平壓平模切機,有兩種給紙方式:平張紙和卷筒紙,除了模切之外還可以有清廢和燙金功能。卷筒紙給紙方式的臥式平壓平模切機主要用于不干膠標簽及商標等印刷品的模切。平張紙臥式平壓平模切機是使用最廣泛且技術發展最快的機型。制造廠家比較多,國外知明廠商如瑞士博斯特、海德堡等,國內如北人集團、上海亞華、臺灣有恒、唐山玉印、勝利偉業等,市場競爭比較激烈。主要特點是模切壓力大,模切范圍廣,從0.1mm的白板紙到≤5mm的瓦楞紙都可以模切。
模切設備的發展趨勢
1、自動化、智能化、多功能化方向發展
模切機的多個可編程控制器之間的數據通訊;LCD智能操作顯示屏,人-機對話;利用光導纖維傳感器檢測光標,精確定位;數字伺服;全息鋁箔表面張力控制;燙印全息機械精密制造技術等都將不斷運用。除了模切之外,還要求能夠燙金和自動清廢。以北人集團公司的TYM750燙印模切機在美國使用為例,每個工人可以同時管理四臺設備,從給紙、模切或燙金,到收紙全部自動完成,用戶不要求絕對的高速度,但是要求穩定可靠。
2、圓壓圓模切機聯動線需求量會進一步擴大
圓壓圓模切機可以方便地和膠印、柔印、凹印等印刷方式(卷筒紙給紙)組成印刷模切生產線,通過卷筒紙給紙的張力控制系統能夠提高印刷、模切、壓痕的定位套準精度;以聯動形式進行生產加工,可以提高生產效率。圓壓圓的模切結構,是線接觸,壓力小,模切輥的使用壽命長。另外包裝印刷中增長最快的部分是薄膜和金屬箔,也為圓壓圓模切機來了新的機遇。
3、數字化信息技術的不斷應用
目前印刷技術已經進入數字信息時代,同樣數字信息技術也逐漸應用到模切設備上。模切機數字化途徑主要有兩種解釋。一種是數字化接口技術,即 JDF技術在模切機上的要求,主要用于數據信息的接受和反饋;另外一種可以解釋為無版模切,即由印前系統的圖文數據直接控制切割頭,對印張進行模切,適應短版的個性化模切活件。(peter)
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