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模切压痕产品的特点及应用
作者：魏瑞玲 来源：《印后原理及工艺》·第十三章 模切与压痕
第一节　模切压痕产品的特点及应用
　　模压加工技术主要是用来对各类纸板进行模切和压痕，同时也可用于对皮革、塑料等材料进行模切和压痕加工。
　　模压加工操作简便、成本低、投资少、质量好、见效快，对加工后的制品可大幅度提高档次，提高产品包装附加值方面起着重要的作用。模压加工的这些特点，使其越来越广泛地应用于各类印刷纸板的成型加工中，已经成为印刷纸板成型加工不可缺少的一项重要技术。
　　一、产品的分类及特点
　　目前，采用模压加工工艺的产品主要是各类纸容器。纸容器主要是指纸盒和纸箱（均由纸板经折叠、接合而成），这两者之间很难截然分开，但人们在习惯上往往从容器的尺寸、纸板的厚薄、被包装物的性质、容器结构的复杂程度以及型式是否规范等方面来加以区分。
　　纸盒按其加工成型的特点，可分为折叠纸盒和粘贴纸盒两大类。
　　折叠纸盒是用各类纸板或彩色小瓦楞纸板作成。制作时，主要经过印刷、表面加工、模切压痕、制盒等工作过程，其平面展开结构是由轮廓裁切线和压痕线组成，并经模切历痕技术成型，模压是其主要的工艺特点。这种纸盒对模切压痕质量要求较高，故规格尺寸要求严格，因而模切历痕是纸盒制作工艺的关键工序之一，是保证纸盒质量的基础。
　　粘贴纸盒是用贴面材料将基材纸板粘贴核合而成。在基材纸板成型中，有时也需要用模压加工的方法。
　　制作瓦楞纸箱的原材料，是用瓦楞纸板，加工时多采用圆盘式分纸刀进行裁切，用压线轮滚出折叠线。但模切压痕也是一种有效的生产方法，尤其是对于一些非直线的异形外廓和功能性结构，如内外摇盖不等高以及开有提手孔、通风孔、开窗孔等，只有采用模压方法，才便于成型。
　　二、模压原理
　　模压前，需先根据产品设计要求，用钢刀（即模切刀）和铜线（即压线刀）或钢模排成模切压痕版（简称模压版），将模压版装到模压机上，在压力作用下，将纸板坯料轧切成型并压出折叠线或其它模纹。模压版结构及工作原理如图13－1所示。
图13－1 模切压痕工作原理图
1－版台 2－钢线 3一橡皮 4－钢刀 5－衬空材料 6－纸制品 7－垫版 8一压板
（a）-脱开状态 （b）－压合状态
　　钢刀进行轧切，是一个剪切的物理过程；而钢线或钢模则对坯料起到压力变形的作用；橡皮用于使成品或废品易于从模切刀刃上分离出来；垫版的作用类似砧板。根据垫版所采用材料的不同，模切又可分为软切法和硬切法两种。
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对模切压痕时爆线问题的探讨
在对彩盒或瓦楞纸板进行模切压痕加工时常会出现的一个故障叫爆线.那么什么是爆线?什么原因会产生爆线?遇到爆线故障又该如何解决?本文将采用几个实例来探讨一下这一问题.
作者单位：
安徽新闻出版职业技术学院
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模切压痕工艺
&&&模切压痕工艺是利用钢刀、钢线等排成的模版，在压力的作用下，将印刷品轧切成型的工艺。其加工效果是印刷品表面既有变形（压痕），又有裂变（模切）。
&&&模切版的制作，俗称排刀，是指将钢刀、钢线、衬空材料等按照规定的要求，拼组成模切版的工艺操作过程。模切版制作的一般过程如下：
&&&绘制模切版轮廓图→切割底版→钢刀钢线裁切成型→组合拼版→开连接点→粘贴海绵胶条→试切垫版→制作压痕底摸→试模切、签样
一、绘制模切版轮廓图
&&&首先应根据要求设计模切版版面，版面设计的任务包括：（1）确定版面的大小，应与所选用设备的规格和工作能力相匹配；（2）确定模切版的种类；（3）选择模切版所用材料及规格。设计好的版面应满足以下要求，即模切版的格位应与印刷格位相符；工作部分应居于模切版的中央位置；线条、图形的移植要保证产品所要求的精度；版面刀线要对直，纵横刀线互成直角并与模切版侧边平行；断刀、断线要对齐等。
&&&模切版轮廓图是整版产品的展开图，是模切版制作的第一个关键环节。如果印刷采用的是整页拼版系统，可以在印刷制版工序直接输出模切版轮廓图，可以有效保证印刷版和模切版的统一。如果印刷采用的是手工软片拼版，就需要根据印样排版的实际尺寸绘制模切版轮廓图。在绘制过程中，为了保证在制版过程中模切版不散版，要在大面积封闭图形部分留出若干处"过桥"，过桥宽度对于小块版可设计成3～6毫米，对于大块版可留出8～9毫米。为使模切版的钢刀、钢线具有较好的模切适性，产品设计和版面绘图时应注意以下问题：
1、开槽开孔的刀线应尽量采用整线，线条转弯处应带圆角，防止出现相互垂直的钢刀拼接。
2、两条线的接头处，应防止出现尖角现象。
3、避免多个相邻狭窄废边的联结，应增大连接部分，使其连成一块，便于清废。
4、防止出现连续的多个尖角，对无功能性要求的尖角，可改成圆角。
5、防止尖角线截止于另一个直线的中间段落，这样会使固刀困难、钢刀易松动，并降低模切适性，应改为圆弧或加大其相遇角。
二、切割模版（开槽）
&&&模切版常用的衬空材料（底版）有金属衬空材料和非金属材空材料；其中多层胶合板使用最多，胶合板的厚度一般为18～20毫米。底版（衬空材料）的切割主要有锯床切割、激光切割等方式。
&&&锯床切割是目前中小企业自行加工模切版的主要方法，锯床的工作是利用特制锯条的上下往返运动，在底版上加工出可装钢刀和钢线的窄槽，锯条的厚度等于相应位置钢刀和钢线的厚度。锯床上配有电钻，可以在底版上钻孔，钻孔后，将锯条穿过底版，再进行切割。现在的锯床根据使用的场合和制版种类不同，规格丰富且功能完善，有的锯床配有吸尘系统，可以把锯切的锯末自动收集，锯条可以进行电动装夹，有些大版面锯床工作台面上还配有气浮系统。可以使大版面锯割轻快灵活。近年来，CAD／CAM技术也已应用于模切版的制作，其原理是利用CAD／CAM技术和计算机控制技术，控制锯床完成切割，开槽质量有较大提高。
&&&激光切割是在由电脑控制的激光切割机上进行的，它是以激光作为能源，通过激光产生的高温对底版材料进行切割。进行激光切割首先需要将整版模切轮廓图输入电脑，由电脑控制底版的移动，用激光进行切割。但在切割过程中需要的参数较多，如材料质量参数、板材厚度、激光输出功率、辅助气体的种类和压力、喷嘴的直径、口径、材料与喷嘴的距离间隙、透镜的焦距、焦点的位置以及切割速度等。所以，在实际生产中，借鉴以往经验来确定加工效果是极其重要的。激光切割的主要不足是激光切割机价格昂贵，切割成本较高，从而使模切版制作成本较高，因此，这种模切版一般由专业厂家生产，用户直接定作。
三、钢刀和钢线的成型与组合拼版
&&&首先要进行钢刀和钢线的裁切和成型加工，即按照要求将钢刀和钢线进行裁切、弯曲成相应的长度和形状。这一工序的完成一般有两种方法：手工单机成型加工和自动弯刀机成型加工。
&&&手工单机成型加工的专用设备主要有刀片裁切机、刀片成型机（弯刀机）、刀片冲孔机（过桥切刀机）、刀片切角机等。其中，刀片裁切机用于钢刀和钢线的长度裁切；刀片成型机（弯刀机）用于钢刀和钢线的圆弧或角度的精确成型；刀片冲孔机（过桥切力机）用于过桥部分刀、线的冲孔；刀片切角机用于刀、线相交处钢刀的切角（保证有效切断）。这种加工方法速度较慢、生产效率低，不能加工精细复杂图形，重复性差，且对人工的熟练程度和技术水平依赖性很大；但成本相对较低，适合低质量、工期不紧的模切版的加工。
&&&自动弯刀机成型加工是近几年逐步兴起的钢刀和钢线的成型加工方法，一般是和激光切割机相配合使用，共同完成模切版的制作。全自动电脑数控弯刀机把裁切、弯刀、冲孔、切角整合在一台机器上一次性完成，可以说是弯刀工艺的一次质的飞跃。自动弯刀所用的弯刀图形直接取自产品的图形设计，工作时，只需调入图形，输入要成型的数量，机器即可完成弯刀成型。处理时，刀片被送进特制的通道，此通道紧紧握住刀片，伸用运转如飞、精确无误来形容。机器可接受直条刀线，但最好用卷装刀线，这样可提高速度，又可节省材料。
&&&钢刀和钢线成型加工好以后，安装时要求将切割好的底版放在版台上，将一段加工好的刀线背部朝下，对准相应的底版位置，用专用刀模锤锤打上部刃口，将其镶入模版。锤打时一定要用专用的刀模锤或木锤，刀模锤头部采用高弹橡胶制成，在打刀线刃口时，可以保证不伤刃口。近年来，自动装力机也已出现，使装刀速度和质量都有了很大的提高。
四、开连接点
&&&在模切版制版过程中，开连接点是一项必不可少的工序。连接点就是在模切刀刃口部开出一定宽度的小口，在模切过程中，使废边在模切后仍有局部连在整个印张上而不散开，以便于下一步走纸顺畅。
&&&开连接点应使用的专用设备是刀线打孔机，即用砂轮磨削，而不应用锤子和錾子去开连接点，否则会损坏刀线和搭脚，并在连接部分容易产生毛刺。连点宽度有0．3、0．4、0．5、0．6、0．8、1.0mm等大小不同的规格，常用的规格为0.4mm。连接点通常打在成型产品看不到的隐蔽处，成型后外观处的连接点应越小越好，以免影响成品外观。另外还应注意不要在过桥位置开连接点（过桥位置模切刀是悬空的）。
五、粘贴海绵胶条
&&& 钢刀和钢线安装完后，为了防止模切刀在模切、压痕时粘住纸张，并使走纸顺畅，在刀线两侧要粘贴弹性海绵胶条。弹性海绵胶条在模切中所起的作用非常重要，它直接影响模切的速度与质量。一般来说，海绵胶条应高出模切刀3～5mm。在不同模切机上，应根据模切的速度和模切活件及各相关条件，选用不同硬度、尺寸、形状的海绵胶条。具体选择弹性海绵胶条时可遵循以下原则：
1、硬性海绵胶条多放在模切刀口下沿的空档处，软性海绵放条多放在模切刀下活或模切刀与模切刀之间的缝隙之中。
2、模切力之间的距离如果小于8mm，则应选择硬度为HS600的海绵胶条。
3、模切刀之间的距离如果大于10mm，则应选择硬度为HS250（瓦楞纸板）或350（卡纸板）的海绵胶条。
4、模切刀与钢线的距离如果小于10mm，则应选择硬度为HS700的拱型海绵胶条；如果大于10mm，则应选择硬度为HS350的海绵胶条。
5、模切刀的打口位置使用硬度为HS700的拱型海绵胶条，用于保护连点不被拉断。
6、模切胶条距离刀线的理想距离为1～2mm。
六、试切垫板
&&& 模切版加工完成后，要首先将模切版装在模切机上进行试切，若试切试样局部正常，而有一部分切不断时，就要在局部范围进行垫板，也叫做"补压"。垫板就是利用0.05mm厚的垫纸板粘贴在模切版底部，对模切刀进行高度补偿。当局部垫板后仍有个别刀线模切不透时，就要进行位置垫板，位置垫板就是用窄条垫板直接粘在模切刀底部进行刀线高度补偿。这一工序对模切质量和速度也有着直接影响，并且对操作工人的经验和技术要求较高。
&&& 通过以上几个工序，模切版的制作基本完成，制作好的模切版可以上机生产了，但在正式生产之前，还必须经过"制作压痕底根（以利于压痕的形成，常用方法有手工粘底模法和贴压痕模法等）、试模切、客户签样"等工序，才能进行正式生产。
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