Разработка конструкции и технологии производства упаковки из картона для пельменей (стр. 12 из 19)

Стоимость штанцформы в расчете на 1 тиражный лист, руб.

Тираж, листов	100 тыс.	200 тыс.	500 тыс.	1 млн.	2 млн.	5 млн.	10 млн.
Фанера	0,22	0,11	0,04	0,02	0,02	0,02	0,02
Дурамар	0,56	0,28	0,11	0,06	0,04	0,02	0,02
«Sandwich»	0,99	0,5	0,2	0,1	0,06	0,03	0,02

Данные, приведенные в табл. 2 и 3, говорят сами за себя. Но хотелось бы отметить, что здесь не учтены возможные затраты при простое оборудования. Вероятность таких простоев при использовании фанерного основания нельзя не принимать во внимание (причины этого описаны выше). Необходимо также подчеркнуть, что использование дурамара и особенно основания «sandwich» обеспечивает максимально возможное качество упаковки.

Режущие линейки.

Основной проблемой традиционных линеек с острой режущей кромкой является то, что эти линейки подвергаются значительной деформации в течение первых 20–50 тысяч ударов (рис. 25). Вследствие этого штанцевальный автомат приходится часто останавливать для дополнительной приправки и регулировки давления.

Рис.25. Тестирование режущих линеек с кромкой традиционной формы.

Рис.26. Линейка mpower.

Линейки нового поколения повышенной износостойкости с особой конфигурацией режущей кромки – со скруглением (компании Marbach, рис. 5) или с плоской площадкой малого размера (компании Essmann+Schaefer) обходятся приблизительно в 1,5–2 раза дороже, чем стандартные, но зато обладают значительными преимуществами:

· сведено к минимуму время приправки,

· значительно увеличен срок службы режущей линейки (минимум в 2 раза),

· отсутствует различие в качестве биговки, связанное с износом режущих линеек (изменением их высоты).

Большое влияние на время приправки и износостойкость штанцформ оказывает технология подготовки линеек перед сборкой штанцформы Новые технологии подготовки и монтажа линеек (шлифование каналов, скосов и др., рис. 27), осуществляемые при помощи автоматического оборудования, позволяют сократить время на местную приправку штанцформ за счет уменьшения количества и повышения надежности оставшихся «проблемных» мест (большие углы, малые радиусы изгиба линеек, стыковка линеек под острыми углами). Использование автоматического оборудования для подготовки линеек повышает точность заготовки отрезков линеек до ±0,02 мм. Это обеспечивает изготовление идентичных по размерам коробок на многоместных формах и воспроизводимость штанцформ при ремонте и повторном изготовлени.

Рис.27.Технология шлифования линеек.

Анализ времени приправки с применением новых технологий на примере технологии mpower фирмы Marbach, приведен в табл. 4.

Таблица 5.

Время приправки при выполнении новых заказов.

1 работа	2 работы	В неделю	В месяц	В год
Стандартная штанцформа	3 ч	6 ч	36 ч	144 ч	1728 ч
Штанцформа с линейками mpower	1,5 ч	3 ч	18 ч	77 ч	864 ч
Экономия (из расчета 100 долларов - стоимость машинного часа)	150 $	300 $	1800 $	6700 $	86400 $

Из табл. 3 видно, что при использовании линеек с особой конфигурацией режущей кромки экономия средств из расчета на одну штанцевальную машину приближается к 100000 долларов в год. Можно установить следующую зависимость: чем чаще меняются тиражи, тем больше экономия.

Экономия средств значительно увеличивается при больших тиражах, требующих замены линеек (табл. 5).

Таблица 5.

Расчет затрат на изготовление тиража 2 млн. листов.

Затраты	Обычная штанцформа	Штанцформа с линейками mpower
Штанцформа	700 $	750 $
Первая приправка	3 час. x 100 $/ час. (простой оборудования) = 300 $	1.5 час. x 100 $/ час. = 150 $
Замена линеек	490 $	-
Вторая приправка	300 $	-
ИТОГО	1790 $	900 $

Таким образом, только на одном тираже за счет использования линеек повышенной стойкости можно выиграть 900 $. Нужно учесть также, что сокращение количества ремонтов штанцформ значительно облегчает задачу планирования загрузки оборудования. Наиболее распространена односторонняя заточка с односторонней фаской. Угол заточки для картона =21-22 0. При высечке заготовки по периметру изделия ножи устанавливают фаской наружу, в сторону обрезков. При высечке отверстий в заготовкеножи размещают фаской внутрь, в сторону удаляемой части материала. Эжекторные материалы, применяемые для оклейки штанцформ, существенно влияют на качество конечной продукции и скорость работы штанцевального пресса. Удовлетворить указанным условиям позволяет употребление только специальных материалов, к которым предъявляются следующие требования:

· обеспечение необходимой степени деформации (сжатия) и усилия;

· быстрое восстановление первоначальных размеров при скоростях до 15000 циклов в час (и более);

· сохранение характеристик на протяжении всех циклов деформации (тиражестойкость);

· отсутствие эффекта старения при длительном хранении штанцформ.

Современные специальные материалы (резины и полиуретаны) отвечают всем этим требованиям. По выполняемым функциям их можно разделить на 3 группы:

· пориcтые резины твердоcтью 35-40 ед. – для простого выталкивания картона;

· сплошные резины специального профиля твердостью 55-60 ед. – для надежной фиксации картона вдоль режущих линеек, разделяющих заготовки (сохранения картонных перемычек);

· твердые сплошные резины твердостью 60 ед. – для выталкивания отходов малых размеров (в узких щелях, малых отверстиях).

В настоящее время существует два способа подготовки эжекторных материалов для оклейки штанцформ:

· стандартная процедура - ручная подготовка отрезков нужной длины из полосовых материалов с последующим приклеиванием им к основанию штанцформы спецклеями;

· новая технология – нарезание водоструйным автоматом цельных кусков оригинальной конфигурации из листовой резины с самоклеящейся пленкой, а также автоматическая нарезка полосовых резин специального профиля (из рулона с самоклеящейся пленкой) с одновременной разделкой концов под нужным углом. Файлы раскроя листовой и рулонной резины создаются теми же программами, что и файл штанцформы (например MarbaCAD/Impact). Новая технология кроме существенного повышения производительности труда на операции оклейки штанцформ (что важно для их изготовителя), дает и определенные преимущества потребителю штанцформ:

· резина с самоклеящейся пленкой, приклеиваемая к ламинированной фанере, может быть впоследствии легко удалена и приклеена вновь при дополнительной пропилке засечек на режущих линейках или их замене (ремонте),

· из-за отсутствия мелких отдельных кусков резины для сложных криволинейных ножей (при стандартной технологии обрезинивания) повышается общая надежность крепления эжекторных материалов к основанию штанцформы.

Кроме уже рассмотренных выше компонентов штанцформы (основание, режущие линейки, эжекторные материалы) существенное воздействие на качество высеченной упаковки, а именно линий сгиба – биговки, оказывает технология бигования. Обычно она осуществляется с помощью биговальной линейки и ответного канала. При таком способе процессы формирования биговок с присущей им деформацией растяжения картона и его высечки происходят одновременно. Основными проблемами при использовании стандартной технологии являются:

· меняющееся качество биговки (сопротивления высеченной заготовки изгибу) в ходе тиража, связанное с разрушением кромок ленточных биговальных каналов или пертинаксовых матриц, а также приближением биговальных линеек к ответной поверхности из-за износа режущих линеек;

· отсутствие возможности регулировки глубины (приправки) биговки;

· необходимость обеспечения большого количества перемычек между высекаемыми изделиями из-за воздействия на них напряжений растяжения в картоне. Воздействие таких напряжений приводит к частичной или полной потере прочности перемычек и, как следствие, к разрушению листа при выходе из секции штанцевания пресса.

· невозможность получения качественной биговки на «проблемных» материалах: двустороннеламинированных картонах (упаковка для напитков), различных пластиках, так как данные материалы требуют специальных профилей биговок (то есть биговальных каналов и бигующих профилей).

Несколько лет назад компания MARBACH разработала и запатентовала принципиально новую технологию бигования. В основу положен принцип разделения процессов биговки и высечки, позаимствованная из ротационной высечки in-line машин, где сначала один инструмент осуществляет бигование материала, а затем второй – высечку. Технология носит имя «биговальной пластины». В штанцформе на основании Duramar, изготовленной таким способом, отсутствуют биговальные линейки, вместо них на слое специального эластомера размещается изготавливаемая гравированием оригинальная биговальная пластина из анодированного алюминия. Кромки биговальных профилей в отличие от традиционных штанцформ находятся выше кромок режущих линеек и первыми касаются обрабатываемого материала. Только после окончания процесса бигования за счет деформации эластомера происходит проникновение режущих линеек в материал. Между эластомером и основанием штанцформы располагается калиброванная прокладка, заменяя которую можно приправлять биговки. Ответной частью для такой штанцформы служит цельная стальная пластина с биговальными каналами. Новая технология позволяет: