Вырубка этикеток представляет собой технологический процесс постпечатной обработки, позволяющий придать самоклеящимся материалам необходимую форму и контур. Ротационная высечка интегрируется непосредственно в печатную линию флексографической машины, обеспечивая высокую производительность при создании этикеток сложной конфигурации. Технология основана на использовании специального вырубного цилиндра с закрепленными ножами, которые прорезают верхний слой материала, сохраняя целостность подложки.
Что такое ротационная высечка этикеток
Ротационная высечка — это автоматизированный метод обработки самоклеящихся материалов, при котором вырубной цилиндр с закрепленными на нем режущими пластинами вращается синхронно с движением полотна этикеточного материала. В процессе работы гибкие высекальные ножи прорезают запечатанный слой и клеевую основу, оставляя нетронутой силиконизированную подложку, которая служит несущей базой для готовых этикеток.
Принципиальное различие между высечкой и вырубкой заключается в глубине проникновения режущего инструмента. При высечке нож просекает материал до подложки, сохраняя ее целостность, что критически важно для самоклеящейся продукции. Вырубка подразумевает полное прорезание всех слоев насквозь, включая подложку, и применяется для картонной упаковки или листовых материалов.
Ключевая особенность: Ротационная система интегрируется в флексографическую или офсетную печатную машину, позволяя выполнять печать, высечку, удаление облоя и намотку готовой продукции в едином технологическом цикле без прерывания процесса.
Вырубной цилиндр: конструкция и типы
Магнитный цилиндр
Магнитный цилиндр представляет собой прецизионную стальную втулку с внутренними магнитными элементами, расположенными по всей рабочей поверхности. Цилиндр изготавливается на станках с числовым программным управлением из нержавеющей стали, что обеспечивает высокую точность геометрии и долговечность. Опорные кольца производятся из закаленной хромированной стали твердостью до 62 единиц по шкале Роквелла.
Гибкая высекальная пластина крепится к магнитному цилиндру за счет притяжения встроенных постоянных магнитов повышенной силы. Стандартный воздушный зазор между поверхностью цилиндра и основанием ножа составляет 0,480 мм с допуском не более 3 микрон. Регулярная проверка этого параметра критична для поддержания качества высечки.
Цельнофрезерованный цилиндр
Альтернативным решением является цельнофрезерованный вырубной цилиндр, где режущие элементы изготавливаются непосредственно в теле металлической втулки методом гравировки. Такая конструкция обеспечивает максимальную тиражестойкость и может обрабатывать до нескольких миллионов оттисков, однако стоимость изготовления значительно превышает магнитную систему.
| Параметр | Магнитный цилиндр | Цельнофрезерованный |
|---|---|---|
| Стоимость изготовления | Низкая (цилиндр многоразовый) | Высокая |
| Срок изготовления | Пластины: 2-7 дней | До 3 недель |
| Тиражестойкость | 250-560 тыс. оборотов | Несколько миллионов |
| Возможность замены | Быстрая смена пластин | Требует переточки |
Ножи для высечки: типы и характеристики
Высекальные пластины
Гибкие высекальные пластины изготавливаются из закаленной стали толщиной от 0,5 до 1,5 мм. Режущая кромка формируется методом абразивной заточки под углом от 40 до 110 градусов в зависимости от типа обрабатываемого материала. Для бумажных этикеток применяется угол 52-58 градусов, для плотных синтетических пленок — 40-45 градусов.
Стандартная высота ножа составляет 0,440 мм для высечки (просекание до подложки) и 0,480 мм для вырубки насквозь. Минимальный радиус закругления режущей кромки — 0,6 мм, однако по специальному заказу изготавливаются ножи с острыми углами без радиуса скругления для сложных конфигураций.
Многоуровневые системы
Современные высекальные пластины позволяют реализовать до трех уровней режущей кромки на одном ноже. Это обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких операций: контурной высечки этикетки, биговки для облегчения сгибания и перфорации подложки для упрощения отделения готовой продукции от рулона.
Технологическая особенность: Для бумажных самоклеящихся материалов нож прорубает 80% толщины верхнего слоя, что позволяет легко отделять этикетки от подложки. При работе с синтетическими пленками требуется полное прорезание поверхностного слоя и 50% клеевого слоя.
Матрица и цилиндр противодавления
Функция системы противодавления
Цилиндр противодавления (матрица) расположен напротив вырубного цилиндра и создает необходимое прижимное усилие для качественного реза. Поверхность матрицы покрывается специальным композитным материалом или полиуретаном, который обеспечивает оптимальное распределение давления и защищает подложку от повреждений.
Правильная установка цилиндров противодавления является критическим фактором качества высечки. Небольшая погрешность в несколько микрон приводит к неравномерному прорезанию материала, что может стать причиной брака всего тиража. Современные флексографические машины оснащаются регулируемыми валами противодавления с системой AccuStrike, позволяющей операторам независимо настраивать давление в процессе работы.
Проблемы и решения
Типичные дефекты высечки связаны с неправильной настройкой противодавления: слишком глубокий рез повреждает подложку и оставляет следы на силиконовом слое, недостаточное давление приводит к неполному прорезанию материала. Регулярная проверка зазора между цилиндрами с помощью динамометров и микрометров позволяет поддерживать стабильное качество процесса.
Удаление облоя после высечки
Что такое облой
Облой — это избыточный материал, остающийся после вырубки этикеток из цельного полотна. Он представляет собой решетчатую структуру с вырезанными контурами этикеток и подлежит удалению для получения готовой продукции. Процесс удаления облоя называется стриппингом и может выполняться автоматически в линию или вручную на отдельном посту.
Системы удаления облоя
Автоматическое удаление облоя интегрируется в печатную машину и включает несколько компонентов. Обводные валы с увеличенным диаметром поддерживают материал в зоне отделения облоя, предотвращая разрыв узких перемычек. Система ножей с регулируемым углом атаки отделяет избыточный материал от подложки.
Пневматические транспортировочные системы используют сжатый воздух для отвода облоя от рабочей зоны к приемной емкости. Патентованная технология закручивает матрицу облоя в подобие веревки, что уменьшает площадь клейкой поверхности и упрощает транспортировку. Силиконовое покрытие внутренних поверхностей всасывающих головок гарантирует эффективную работу без налипания материала.
Факторы сложности удаления
Трудности при снятии облоя возникают при наличии длинных перемычек — узких полос между этикетками, перпендикулярных направлению движения полотна. Для минимизации проблем рекомендуется использовать форму суперэллипса вместо обычного скругления углов, что обеспечивает более плавные переходы и равномерное распределение напряжений.
Применение в производстве этикеток
Интеграция в печатную линию
Секция ротационной высечки устанавливается в флексографическую машину после печатных секций и секции лакирования. Синхронизация вращения всех цилиндров обеспечивается единым приводом через систему шестерен, что гарантирует точное совмещение вырубного контура с напечатанным изображением. Современные системы обеспечивают высокую точность приводки, критичную для качественной продукции.
Обрабатываемые материалы
Ротационная высечка применяется для обработки разнообразных самоклеящихся материалов: глянцевой и матовой бумаги плотностью от 60 до 250 г на квадратный метр, металлизированных пленок, прозрачных и непрозрачных синтетических материалов на основе полиэтилена, полипропилена, полиэстера. Картон весом до 300 граммов также успешно обрабатывается на ротационных системах.
Производительность и эффективность
Современные флексографические машины с интегрированной ротационной высечкой работают на скоростях до 200 метров в минуту и выше, обеспечивая высокую производительность при крупнотиражном производстве. Автоматизация процесса сокращает время настройки оборудования и минимизирует влияние человеческого фактора на качество продукции. Встроенные системы контроля непрерывно мониторят параметры процесса и автоматически вносят корректировки при отклонениях.
Преимущества и ограничения технологии
Преимущества ротационной высечки
Высокая скорость обработки и длительный срок службы инструмента делают ротационную систему экономически выгодной для средних и крупных тиражей. Возможность работы с твердыми сортами материалов и заготовками больших габаритов расширяет область применения. Автоматизация всех операций в единой линии исключает промежуточные этапы транспортировки и перемотки, снижая риск повреждения продукции.
Технологические ограничения
Основным недостатком является необходимость ручной заточки вырубных ножей, что требует высокой квалификации персонала и увеличивает затраты на обслуживание оборудования. Точность установки цилиндров противодавления критична для качества высечки, небольшие погрешности могут привести к браку. Первоначальные инвестиции в магнитные цилиндры и высекальные пластины значительны, хотя окупаются при регулярной эксплуатации.
Современные альтернативы
Лазерная высечка
Цифровая лазерная технология использует высокоточный лазерный луч для резки материала без физического контакта. Система управляется компьютерным программным обеспечением, что позволяет легко изменять форму высечки без изготовления новых штампов. Лазерная высечка обеспечивает высококачественный рез на материалах любой толщины и подходит для мелкосерийного производства с частой сменой дизайна.
Недостатком метода является заметно меньшая производительность по сравнению с ротационной системой, что делает его менее подходящим для крупных тиражей. Современные гибридные печатные комплексы объединяют преимущества обеих технологий, позволяя переключаться между методами в зависимости от требований заказа.
Часто задаваемые вопросы
Какой срок службы у вырубного ножа?
Стандартный ресурс гибкой высекальной пластины составляет от 250 до 560 тысяч оборотов цилиндра. Фактический срок службы зависит от типа обрабатываемого материала, качества заточки и условий эксплуатации. Абразивные материалы с минеральными наполнителями ускоряют износ режущей кромки.
Можно ли использовать один магнитный цилиндр для разных форматов?
Магнитный цилиндр является универсальным компонентом системы и может использоваться многократно с различными высекальными пластинами. При смене формата или дизайна этикетки заменяется только гибкая пластина, что значительно снижает затраты по сравнению с цельнофрезерованными цилиндрами.
Как часто нужно проверять цилиндр противодавления?
Рекомендуется проводить ежегодный аудит всех магнитных цилиндров и валов противодавления для контроля геометрии и концентричности. Критичные параметры проверяются с помощью специализированных измерительных инструментов перед каждой сменой формата или при появлении дефектов высечки.
Какие этикеточные материалы сложнее всего высекать?
Наибольшие трудности возникают при обработке ультратонких пленок толщиной менее 30 микрон, металлизированных материалов и ламинированных структур. Эти материалы требуют особо точной настройки давления и использования специализированных ножей с оптимизированным углом заточки.
Заключение
Ротационная высечка представляет собой эффективную технологию постпечатной обработки самоклеящихся этикеток, обеспечивающую высокую производительность и качество при крупнотиражном производстве. Интеграция вырубной секции в печатную линию позволяет автоматизировать весь технологический цикл от запечатывания материала до получения готовой продукции на рулоне.
Современные системы с магнитными цилиндрами и гибкими высекальными пластинами обеспечивают баланс между стоимостью оснастки и качеством обработки. Правильная настройка противодавления, регулярное обслуживание оборудования и квалифицированная заточка ножей являются ключевыми факторами стабильного качества процесса. Для малых тиражей и частой смены дизайна альтернативой служит лазерная технология, не требующая изготовления физических штампов.
Информация в статье носит ознакомительный характер. Автор не несет ответственности за возможные последствия применения описанных технологических процессов. Перед внедрением оборудования или изменением производственных параметров рекомендуется консультация с квалифицированными специалистами и производителями оборудования.
