Вам приходилось наблюдать, как несколько изделий из гофрокартона, соединенные между собой удерживающими засечками на ротационном вырубном штампе, при разламывании на брейкере разделяются между собой с разрушением слоев картона и нарушением привлекательного внешнего вида кромок этих изделий? Или Вы замечали, что операторы ротационных конверторных машин иногда специально снижают скорость машины из-за того, что удерживающие засечки ломаются при прохождении связанных между собой изделий через секцию удаления отходов, образуя завалы изделий и вызывая ненужные остановки машины? А как часто мы удивляемся, когда несколько необходимых удерживающих засечек на ножах не могут удержать соседние изделия между собой, в то время как подобная по размеру этим засечкам щель между установленными рядом режущими ножами не позволяет отделиться ненужному куску мусора? Так в чем же причина всех этих проблем ?
Хорошо известно, что не сложно добавить дополнительные удерживающие засечки на режущие ножи вырубного штампа. Но когда приходит время уменьшить количество этих засечек (это прежде всего связано со сменой обрабатываемого сырья), то приходится менять полностью режущие ножи с засечками. Многие операторы конверторных машин имеют опыт замены ножей, но все равно эта операция занимает достаточно много времени. Существует практика установки небольших кусочков ножей с предварительно нанесенными засечками. Под каждый вид картона можно устанавливать определенные отрезки ножей с разными видами удерживающих засечек. Но основным неудобством данной альтернативы следует отметить то, что при постоянной установке этих кусочков ножей в штамп и извлечении их из штампа прорези в фанерном основании становятся все более и более широкими. Ножи будут чересчур свободно сидеть в фанере, рискуя вывалиться при работе штампа. Можно придумать много способов крепления и фиксации этих кусочков ножей в фанерном основании, но цель этой статьи -поговорить о стандартных ротационных вырубных штампах, имеющихся у большинства производителей гофроупаковки и не имеющих специальных хитрых приспособлений. И с такими штампами можно добиться большого успеха в высечке.
Таким образом, перед нами стоит цель: необходимо добиться оптимальной скорости конверторной машины при минимальном количестве удерживающих засечек на режущих ножах. Звучит это просто, однако используемые обычно режущие ножи и эжекторная резина не являются решающим фактором, влияющим
на нашу цель. Содержание влаги в гофрокартоне имеет огромное значение на условия высечки. Также имеется и много других факторов, влияющих на качество высечки. Понимание принципов изготовления удерживающих засечек является первым шагом в поддержании необходимого равновесия между понятиями «слишком много» и «слишком мало».
Итак, прежде чем начать разговор об удерживающих засечках, необходимо определиться с оборудованием, которым эти засечки делают. Так как резать приходится металл толщиной 4pt (1,42 мм), то необходимо использовать высокоскоростную шлиф-машинку. Почему? Дело в том, что в большинстве случаев воздушные шлифма-шинки не могут дать необходимой мощности и скорости, поэтому лучше применять высокоскоростные электрические шлиф-машинки.
Шлифовальные круги изготавливаются в большом ассортименте как по размерам, так и по конструкции. Предпочтительно использовать круги небольшого диаметра (50 - 60 мм) и толщиной от 1,5 до 2,5 мм. В то же время, при необходимости, можно использовать и более толстые круги. Особо хотелось бы отметить необходимость использования специальных защитных средств, таких, как защитные кожухи и защитные очки.
Таким образом, можно приступить к разговору об основных правилах по применению удерживающих засечек в ротационных вырубных штампах.
Правило №1. По возможности необходимо избегать размещения удерживающих засечек поверх «мостиков» (рис. 1).
Рисунок 1.
В связи с увеличением использования лазерной техники в изготовлении вырубных штампов появилась новая проблема: места размещения «мостиков» не видны под вставленными в фанеру ножами. Тогда как при пропилке фанеры вручную места «мостиков» обозначены засверленными отверстиями. Если удерживающие засечки расположены вблизи «мостиков» (рис.2, 2а), то режущие ножи в этих местах будут ослаблены и преждевременно сломаются. При изготовлении нового вырубного штампа месторасположение удерживающих засечек должно быть определено с помощью систем CAD таким образом, что «мостики» на фанере будут прорисованы только после определения мест засечек. Также, дополнительное время, затраченное проектировщиком на рисование и лазером на гравирование на фанере специальных рисок, показывающих расположение «мостиков», позволит в дальнейшем сэкономить время на прорезании удерживающих засечек и на ремонте штампа в будущем.
Рисунок 2
Правило №2. Необходимо обеспечивать перпендикулярность удерживающих засечек к фанерному основанию.
Хотя ротационные конверторные машины работают с другим типом движения, чем плоские машины, все равно используются одинаковые принципы изготовления удерживающих засечек. Однако необходимо помнить, что резание в направлении вращения сопровождается движением листа картона. Это означает, что когда вырубной штамп вращается, он захватывает лист картона, протаскивает его через зацепление режущих ножей с полиуретановыми бандажами (анвилами) и затем выталкивает этот лист в направлении движения. Поэтому ширина удерживающей засечки на вершине режущего ножа должна быть несколько шире, чем у ее впадины. Это небольшое расширение засечки позволит картону легче сниматься с зубьев режущего ножа. Если это явление не так сильно заметно на прямых ножах, то на изогнутых это правило должно являться необходимостью. Также доказано, что использование этого расширения на удерживающих засечках позволяет сократить их количество на изогнутых (радиальных) режущих ножах.
Правило №3. Необходимо определять минимальную глубину каждой удерживающей засечки.
Минимальная глубина удерживающей засечки должна равняться величине заглубления режущего ножа в полиуретановое покрытие (пенетрации) плюс 75% от толщины несжатого гофрокартона. Если мы используем режущие ножи высотой 24,6 мм для резания пятислойного гофрокартона, то правильная величина глубины удерживающих засечек должна равняться приблизительно 7,9 мм. Как известно, большинство изогнутых ножей поставляется с предварительно изготовленной технологической просечкой глубиной 12,7 мм от основания ножа (рис.3). Таким образом, остается только 4 мм между дном удерживающей засечки и вершиной просечки ножа, что недостаточно для противостояния нагрузке на нож при работе вырубного штампа.
Рисунок 3.
Как альтернативу, можно использовать режущие ножи с меньшей глубиной просечки (9,5 мм), или использовать небольшие куски режущих ножей вообще без просечки в местах расположения удерживающих засечек. В последнее время производители предлагают именно режущие ножи без просечки (рис.4). Такие ножи очень удобны в применении, так как они не разгибаются (не меняют первоначальный диаметр) в процессе работы и не ломаются в местах удерживающих засечек.
Правило №4. Расположенные рядом несколько мелких удерживающих засечек лучше, чем одна большая (широкая).
Наличие нескольких мелких засечек позволяет удерживать заготовки изделий вместе достаточно крепко и, в то же время, не мешает разламыванию их на брейкере. К тому же внешний вид кромки изделий более привлекателен, чем при использовании широкой удерживающей засечки. На рис. 5 представлена таблица, где можно увидеть рекомендации по размерам и расположению засечек для разных видов гофрокартона.
Правило №5, вероятно, самое важное. Правильное обрезинивание режущих ножей с удерживающими засечками является ключом к успеху высечки.
Рисунок 6
Важно помнить, что на лист картона должны действовать одинаковые силы давления резины по обе стороны режущего ножа (рис.6). Это позволит мелким засечкам удерживать две заготовки изделия более крепко, без разламывания в процессе высечки, чем в тех местах, где с одной стороны режущего ножа давление резины больше, чем с другой.
Резина должна быть расположена на расстоянии 1,5-2,5 мм от ножа с засечками. Если резина будет приклеена вплотную к ножу, то в процессе работы силы ее сжатия будут направлены в разные стороны от ножа и будут пытаться разорвать удерживающие засечки и разъединить заготовки изделия. Когда резина возвращается в исходное состояние и выталкивает изделие с зубьев ножа, то силы ее сжатия опять направлены в разные стороны, так что удерживающие засечки опять будут разламываться (рис.7).
Рисунок 7
Замечено, что более твердая резина будет сохранять засечки лучше, чем простая эжектор-ная. Если же использовать обычную эжекторную резину, то ее высота должна быть на 1,5-3 мм выше, чем вершины зубьев режущего ножа (рис.8).
Рисунок 8
Также можно использовать специальные резиновые профили, спроектированные для улучшения эжекции гофрокартона с режущих ножей и препятствия разрушению удерживающих засечек (рис.9).
Сегодня, если необходимо оставаться конкурентоспособным в производстве изделий из гофрокартона, надо стремиться к максимальной скорости конверторных машин. Использование этих простых правил позволяет увеличивать скорость машины, в то же время сохраняя качество, удовлетворяющее Заказчика изделия.
|
Изделие
(тощина
картона)
|
Шири
на
засеч
ки (мм)
|
Рас
стояние
между
засеч
ками,
(мм)
|
Минималь
ная
глубина
засечки,
(мм) |
Кол-во
рядом
располо
женных
засечек
на изог
нутых
ножках
|
Кол-во
рядом
располо
женных
засечек
на пря
мых
ножках
|
| E-flute |
1,2 |
5 |
3,8 |
2 |
3 |
| B-flute |
1,6 |
8 |
4,8 |
2 |
3 |
| C-flute |
2,0 |
10 |
5,6 |
3 |
3 |
| A-flute |
2,4 |
12 |
6,4 |
3 |
4 |
| BC-flute |
3 |
15 |
7,9 |
3 |
4 |
Сергей Аушев,
Stora Enso Packaging
