文 任玉峰

網(wǎng)印紙制品的模切壓痕工藝

文 任玉峰

紙制品由于價(jià)格低、適用機(jī)械化制作、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣泛。而紙制品的印刷特別是成品瓦楞紙板、紙箱的印刷首選的是絲網(wǎng)印刷。印刷完要制成成品袋、杯、盒、箱等必須經(jīng)過模切和壓痕工藝。

模切是以鋼刀排成模版，將印刷品沖成一定形狀的工藝；壓痕是在印刷品上壓出痕跡或留下彎折的槽痕的工藝。通過模切能使外觀造型精美；通過模壓后紙制品的功能增加，如透明窗、提手等；模壓時(shí)采用套裁可節(jié)約材料。原理是：用鋼刀、鋼線排成模切壓痕版，然后裝在模壓機(jī)上，在壓力的作用下，將坯料壓切成型并壓出折疊線或其它模紋。

準(zhǔn)備制模切版材料

模板材料

模板材料要求質(zhì)地堅(jiān)硬、不易變形、耐壓力強(qiáng)、不開裂、不翹邊、表面平整、易于加工。常用材料有：

·木板

木板經(jīng)濟(jì)實(shí)用取材方便，適合制作刀模的有樺木、櫸木，常用的有：

①芬蘭板：芬蘭板木質(zhì)均勻、韌性好、硬度高。由于進(jìn)口價(jià)高，只用于煙包盒等刀線密集的小型高檔產(chǎn)品。

②上海板：質(zhì)地均勻、表面潔白、柔韌性好。

③東北板：木質(zhì)不夠均勻。但對一般瓦楞紙箱，中等尺寸的包裝盒，較大尺寸的曲線圖完全可滿足需要。

④膠合板：制模切版質(zhì)量輕，壓痕模切質(zhì)量高。厚度有各種規(guī)格，可根據(jù)模切面積大小來選擇，模切瓦楞紙用15mm、卡紙18mm，不干膠產(chǎn)品20mm。

⑤高密度板：也是可選擇的板材。

·PVC（聚氯乙烯）板

比木板結(jié)實(shí)，遇潮濕不變形，使用壽命長，效果好。但切割成本高，裝刀難度大，且切割有毒氣排出，應(yīng)根據(jù)情況選擇。

·鋼板

由于板材成本高，太厚不易切割，所以只用作制復(fù)合板。即上下兩層為3mm厚鋼板，中間夾12mm厚木板，這樣制成的刀模結(jié)實(shí)耐用，可反復(fù)換刀40多次，模板穩(wěn)定性好，重復(fù)性好，很受歡迎。

鋼刀

鋼刀要求鋒利、耐磨損、有韌性、彎曲方便。

·高度

卡紙、單瓦楞紙鋼刀高度23.8mm，雙瓦楞紙板鋼刀高度28.6mm，不干膠鋼刀高度7mm、8mm、9.5mm，根據(jù)不干膠厚度選擇。特殊用途30mm-50mm。

·厚度

0.70mm、0.53mm、1.05mm、1.42mm、2.13mm。

·硬度

硬性鋼刀HRC45，彎曲特性差，用于電路板、橡膠板等很硬難切的物品；軟性鋼刀HRC35彎曲特性好，用于較薄的不干膠、賀卡、紙板、名片等；中硬性鋼刀HRC35-45彎曲特性較好，用于較厚的紙板、不干膠、賀卡、名片等。

·刃口形狀

平直形刃口：用于模切直線；齒形刃口：用于模切分段線；針孔形刃口：模切后表面形成一排針孔，便于撕掉，如發(fā)票。波浪形刃口：用于模切賀卡、照片的邊緣；還有矮刃口、單面矮刃口、高刃口、單面高刃口等。如圖1。

圖1 刃口形狀

鋼線

用于壓痕，應(yīng)具有耐磨損、彎曲度大等特性。

·高度：鋼線高度等于鋼刀高度減去紙板壓實(shí)的厚度。一般與鋼刀相差0.3mm-0.8mm，在22mm-23.8mm之間。

·厚度：與鋼刀相同。

·形狀：有單頭、雙頭、圓頭、方頭、尖頭等。如圖2。

圖2 刀線形狀

加工模切刀和鋼線常用設(shè)備

·刀線裁切機(jī)

選好鋼刀鋼線的長度，在裁切機(jī)上調(diào)整好檔規(guī)，然后裁切。

·刀片沖孔機(jī)

在綱刀、鋼線背部沖出一定寬度的缺口（即搭橋），以便順利裝刀。

·刀片成型機(jī)（彎刀機(jī)）

根據(jù)模版圖將鋼刀鋼線彎出一定角度或弧度。

·全自動數(shù)控彎刀

可以完成裁切、沖孔、彎刀、切角等工序，只要在電腦里繪出圖形及尺寸，機(jī)器一次完成。

模切壓痕版的設(shè)計(jì)及繪制刀模輪廓圖

確定版面大小，確定原則是：

·版面大小與設(shè)備的工作能力和規(guī)格相匹配。比如sp102模切機(jī)最大工作面積為1025×715mm，版面設(shè)計(jì)只能等于或小于這個(gè)規(guī)格。

·工作部分應(yīng)居于模版中央位置。

·線條圖形的移植要保證產(chǎn)品所要求的精度。

·拼版設(shè)計(jì)要考慮節(jié)約紙張和便于清廢。

紙板厚度的確定，一般原則是：

①由用戶提供紙板的種類；②由包裝產(chǎn)品重量來決定，重量越大紙板越厚；③根據(jù)紙盒大小及盒形來決定；④根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。

紙紋方向的設(shè)置

紙張紙板都是由纖維組成，根椐纖維排列方向有縱絲紙、橫絲紙。紙紋方向的設(shè)置應(yīng)垂直于主壓痕線。這樣既能保證盒體四個(gè)面的平整，又有利于紙盒在糊盒機(jī)上高速運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖3。

圖3 紙紋方向與主壓痕線垂直

鋼刀鋼線的設(shè)計(jì)要領(lǐng)

①刀線應(yīng)盡量采用整線，轉(zhuǎn)彎處帶圓角，避免相互垂直的拼接。用整線的作用是防止出現(xiàn)尖角現(xiàn)象，防厚紙、UV產(chǎn)品出現(xiàn)爆角現(xiàn)象，利于印刷品排廢，如圖4。

圖4

②避免多個(gè)相鄰狹窄廢邊的聯(lián)接，應(yīng)增大聯(lián)結(jié)部分，便于清廢，如圖5。

圖5

③兩條線的接頭處，應(yīng)防止出現(xiàn)尖角現(xiàn)象，應(yīng)盡量采用一條鋼線增大連結(jié)，如圖6、圖7。

圖6

圖7

④防止出現(xiàn)連續(xù)的多個(gè)尖角，對無功能性的尖角改為圓角，如圖8。

圖8

⑤防止尖刀截止于另一直線的中間段落，這樣會使固刀困難，鋼刀易松動。應(yīng)改為圓弧或加大相遇角，如圖9。

圖9

壓痕線寬度

由于壓痕線有一定寬度，才能彎折，壓痕時(shí)尺寸會發(fā)生收縮，所以設(shè)計(jì)盒形時(shí)要留一定的尺寸，通常留0.7mm的余量。紙板厚，適當(dāng)加大。

讓刀位

紙盒折疊交錯(cuò)的部位，彎折時(shí)壓痕線要相差一個(gè)紙板的厚度，這一高度叫讓刀位。

拼版的處理

拼版就是將若干小的包裝盒拼裝成大的模切版，這樣不浪費(fèi)機(jī)器的功能，又能節(jié)約紙張。常見的拼版形式有：一刀切拼版、雙刀切拼版、搭接橋拼版。

①一刀切拼版。就是將盒芯緊排在一起，產(chǎn)品公共邊緣使用一條切線。這種拼版方法簡單，節(jié)約材料，降低成本最合理，如圖10。

圖10

②雙刀切拼版。就是相鄰盒芯成品之間留有廢邊。模切時(shí)各自用單獨(dú)的刀線切開。為便于清廢，廢邊應(yīng)連在一起。盒芯之間應(yīng)有足夠的間隙，以粘貼橡皮，間距應(yīng)大于5mm，如圖11。

圖11

③搭接橋拼版。如果兩盒芯是相連的，且公用的刀線距離很短，模切加工中容易斷裂，這會給操作者帶來一定困難?？刹捎么罱訕虻姆绞剑杭丛诤侠淼奈恢蒙希援a(chǎn)品的公用廢邊作為搭橋，這樣模切、清廢都十分有利，見圖12。

圖12（備注：陰影部分為共用廢邊）

過橋的預(yù)留

為了保證在模切界縫中板材是一個(gè)整體，所以在大面積封閉圖形的（如很規(guī)則的圓形、方框）界縫處留兩處不要鋸斷，否則圓或方塊會從整板上掉下來，勉強(qiáng)把刀線裝上去也不結(jié)實(shí)，不鋸斷這部分叫過橋。過橋?qū)挾雀О婷娲笮Q定，小塊板3mm-6mm，大塊板8mm-9mm。

預(yù)留咬口邊

第一條鋼刀與刀模的起始距離至少為13mm，因?yàn)槟Ｇ袡C(jī)的咬口為12-17mm。

切割模板并裝刀

鉛塊鑲刀

①繪制平面圖。先按前邊所述繪制刀模輪廓圖。②做彎刀，對照圖形用彎刀機(jī)彎出所需刀線。③制外框，以刀模圖最大面積做一個(gè)外框，以固定模版。④填鉛塊，彎好的刀線放在模板上的外框內(nèi)，在中間空著的地方填充鉛塊。這是最早制作刀模的方法，這種方法不穩(wěn)定、精度差、易變形、模切量小，已經(jīng)淘汰。

手工鋸槽

其工藝是畫圖→鋸槽→彎刀→裝刀。首先繪出刀模圖，然后在界縫位置先鉆孔，在孔內(nèi)放入線鋸，根椐畫出的圖形鋸出刀縫，再用彎刀機(jī)彎出刀線形狀，開出搭橋口后，將彎刀裝入界出的縫中。這種方法比鉛塊鑲的刀結(jié)實(shí)。但切縫不直、復(fù)雜圖形精度差且速度慢。

鋸床切割

鋸床上裝上特制鋸條，機(jī)械帶動鋸條上下往返運(yùn)動，在底板上界出裝刀線的縫，鋸條厚度與刀線厚度相等。工藝是：鉆孔→穿鋸條→切縫（注意留橋）→彎刀→裝刀。特點(diǎn)：速度比手工快，但由于鋸條運(yùn)動由機(jī)械控制，導(dǎo)向仍是手工掌握，技術(shù)不熟練，界縫不直，重復(fù)性不好。

激光切割

激光切割是利用光能變成熱能來切割。工作過程是：二氧化碳激光器發(fā)出1064mm的激光束，光束傳給透鏡，經(jīng)透鏡聚焦，焦點(diǎn)只有0.1mm-0.2mm產(chǎn)生出巨大的熱能，熱能通過噴嘴使材料溫度達(dá)到沸點(diǎn)，使切割部位汽化，而形成界縫。這種方法精度高、速度快已被廣泛運(yùn)用。

高壓水噴射切割

利用計(jì)算機(jī)繪制CAD圖形，也可以用掃描錄入編制出模切壓痕程序。利用高壓水噴射的壓力，使版材界縫、切縫、自動加橋位。這種方法可以界出任意復(fù)雜的刀縫，同時(shí)不產(chǎn)生激光切割產(chǎn)生的尖埃、煙霧甚至PVC版產(chǎn)生的毒氣，沒有污染，切縫光滑平直。

開連接點(diǎn)

開連接點(diǎn)就是在刃口部位開出一定寬度的小口，由于小口處不被切斷和廢品連成一片，使模切后的紙盒與廢邊不散開，使走紙收紙順暢。

用刀線打口機(jī)用砂輪磨削出小口。不能用錘子和鏨子敲出缺口，這樣開的口不規(guī)則、不光滑、有毛刺。同時(shí)由于用力敲打會使刀版變形。

連接點(diǎn)的寬度有0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm等，常用0.4mm。盡量越小越好，要打在成型看不到的隱蔽處。

粘接模切橡皮

橡皮的作用是通過彈性把切掉的紙張推出刃口，防止模切刀線粘住紙張使走紙不暢。

橡皮的高度高于模切刀1mm-3mm，太低彈性差，太高使紙張移位而模切不準(zhǔn)。特硬膠條高出模切刀0.5mm，一般高出1.2mm。橡皮條距刀線的理想距離為1mm-2mm。選擇膠條硬度片的原則是：

①硬性刀條放在刀沿下空檔處。軟性膠條放在兩刀之間的縫隙中。

②模刀之間距離小于8mm選擇硬度HS600，大于10mm選硬度HS250（瓦楞紙）或HS350（卡紙板）。模切紙板所用膠條硬度要比瓦楞紙大，硬度越大彈性越小，瓦楞不容易壓塌。

③咬口第一條鋼刀應(yīng)用硬度大的膠條。

④小面積廢料處應(yīng)貼硬度大的膠條，大面積廢料處應(yīng)貼軟性膠條。

制作壓痕底模

底模的作用：底模固定在底板上，放上被壓切材料，然后用模切版模壓，這樣能夠使包裝紙盒折疊線更清晰漂亮，保證紙盒折疊后無皺折和裂痕，并且使盒形尺寸更準(zhǔn)確。常用的類型有：

圖13 壓痕底模示意圖

纖維板壓痕底模

①固定纖維板。纖維板厚度與所要壓切的紙板厚度相等，用粘合劑粘在底板上。②用所制模切版在纖維板壓出痕跡。③刻痕。用刀把壓出的痕刻出槽?？炭谝街?，尺寸要準(zhǔn)確。

鋼底模

用電加工的方法在底模鋼板加工成壓痕模槽。這種方法有極好的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。但工藝復(fù)雜，需昂貴的設(shè)備。

用底模開槽機(jī)開出槽痕

先在底模材料上畫出或壓出線痕，再用開槽機(jī)開出所需的槽寬和一定深度。

手貼底模

是用手工拼貼出凹槽。這是最早的方法，這種方法速度慢、精度差。

壓痕條模

也稱粘貼壓痕模、速裝壓痕模。這種方式方便、簡單、快捷、耐用、成本低，適合長版活、中版活、短版活。

①結(jié)構(gòu)：由保護(hù)膠貼、壓痕底模、強(qiáng)力底膠片、定位塑料條組成。如圖13各自的作用是：保護(hù)膠貼是用來在日常運(yùn)輸和保存中，保護(hù)底膠。壓痕底模是主要部分，由它形成槽寬，承載模壓版，形成槽痕。強(qiáng)力底膠片是用來把壓痕底模粘貼在壓痕底板上。定位塑料條，在粘貼壓痕底模時(shí)，用它來確定準(zhǔn)確位置。

②制作工藝：首先按壓痕產(chǎn)品的尺寸，量取壓痕模的長度，并用裁切機(jī)裁切，使壓痕模兩端成90°。然后，用定位塑料條將切好的壓痕?？ㄔ谀Ｇ袎汉郯娴匿摼€上。壓痕模位置放好后，將壓痕模底層的保護(hù)膠貼剝離。最后，把裝好的壓痕模安裝到模切機(jī)上定位緊固。慢慢開動機(jī)器，重壓，使壓痕模粘牢。確定粘牢后，去掉定位條，清理干凈。

試壓

模切版和壓痕底模制好后，就要調(diào)試一下壓力，不合適就要調(diào)整。試壓的方法有：

用紙板試壓

選400-500g紙板和60g牛皮紙覆在刀模面上試壓，壓痕線淺的地方壓力輕，加大墊紙，壓痕線深的地方壓力大，不需墊紙或減紙。

涂墨試壓

用墨輥給模切版涂墨，然后試壓，墨跡深的地方是高的壓力大，不需墊或少墊。墨跡淺的地方是低點(diǎn)，壓力小，需要墊紙。

壓復(fù)寫紙

底板上放一張白紙，白紙上放復(fù)寫紙，然后用模切版碰壓，觀察印跡，根椐印跡深淺判斷壓力大小。

模切工藝

設(shè)備檢查

檢查設(shè)備有沒有異聲。檢查木機(jī)器上有沒有雜物。該潤滑的部位應(yīng)添加潤滑油。

印刷品準(zhǔn)備

對印刷品進(jìn)行調(diào)濕處理或整形。因?yàn)榻?jīng)過印刷、覆膜、上光或裱紙等工序后印刷品受壓力、溫度、濕度的作用后，難免變形，現(xiàn)在要把變形部分整理平整，調(diào)整印刷品含水量與車間溫濕度相適應(yīng)。

裝模切刀版

裝版時(shí)首先要校版，看模切刀是否整線，轉(zhuǎn)彎處是否圓角，廢料是否有連結(jié)點(diǎn)。符合要求后，然后把模切版裝在模切機(jī)版框內(nèi)，位置要居中。

裝紙

半自動模切機(jī)是手工續(xù)紙。全自動模切機(jī)是自動續(xù)紙，必須提前將紙裝入輸紙裝置的紙堆臺上。裝得要整齊、平整、不粘連。

開機(jī)試模切

定位準(zhǔn)確后，開機(jī)試模切。檢查模切位置與印刷品是否套準(zhǔn)，檢查模切版與壓痕底模是否套準(zhǔn)。檢查模切產(chǎn)品有無粘連，痕跡有無過輕過重等現(xiàn)象。檢查輸紙收紙是否順暢，是否有雙張。

壓力調(diào)整

模切中壓力過小，會使修整相當(dāng)困難。壓力過大，鋼刀變形精度變差，使刀刃變鈍。如果需要大面積修整，可以在一張紙上挖出相應(yīng)的大小，貼在墊版紙的背面，一起作墊版用。如果需要細(xì)微修整，在刀模墊版紙上對應(yīng)的線條處使用修整紙帶進(jìn)行修整。

模切

模切速度與模切機(jī)工作頻率有關(guān)。一般來說模切速度增加，模切壓力應(yīng)增大。

清廢

對模切加工后的產(chǎn)品，應(yīng)將多余的邊料清除，這個(gè)過程叫清廢。清廢有手工清廢和自動清廢。

（任玉峰 西安印刷包裝工業(yè)技術(shù)學(xué)校校長）