Welche Formen kann ein Hersteller von Papieraufklebern herstellen?

A Hersteller von Papieraufklebern werden nicht durch die Tinte definiert, die sie platzieren. Es wird durch den Schnitt bestimmt, den es hinterlassen hat. Die Druckqualität des Aufklebers ist ausgezeichnet, aber wenn die gestanzte Kontur nicht mit der Vorlage übereinstimmt, kommt es bei der Verwendung zu Fehlfunktionen des Produkts. Daher ist es bei jeder Entscheidung über die Auswahl der Ausrüstung oder die Auslagerung von Produktionsläufen sehr wichtig zu verstehen, welche Form eine Etikettiermaschine in welchen Toleranzen und mit welchen Produktionskosten hergestellt werden kann.

Wie Form entsteht: Die drei Schneidmechanismen

Die Formen bei der Aufkleberherstellung werden fast ausschließlich von der Schneidestation und nicht von der Druckstation bestimmt. In industriellen Anwendungen sind drei verschiedene Werkzeuge üblich. Sie unterscheiden sich darin, wie sie Schnittformen herstellen, wie präzise sie sind und wie sie tatsächlich mit Formen umgehen.

1.Flachbettstanze-Schneiden (Plattenpresse).)

Die Flachdruckmaschine verwendet eine Linealmatrize aus hartem Stahl. Es handelt sich um ein maßgeschneidertes Schneidwerkzeug, das scharfe Stahlstreifen zu lasergeschnittenen Brettern biegt. Senken Sie die Platte senkrecht ab und schieben Sie die Form durch das Etikett des Materials bis zu einer Schneidfläche. Dieses Werkzeug ist das älteste und kann in den meisten Formen hergestellt werden. Da die Formen für jeden Auftrag maßgeschneidert-angefertigt werden, ist es theoretisch möglich, fast jede geschlossene Form zu schneiden.

Die Positionstoleranz beim Plattenschneiden beträgt ± 0,2–0,5 mm. Dies hängt von der Lebensdauer der Presse, der Qualität der Matrize und der Materialstärke ab. ISO 2813 bedeutet, dass ±0,3 mm Standard für eine genaue Beschriftung sind. Ecken unter 0,5 mm werden oft eher eingerissen als sauber geschnitten. Daher sind scharfe Sterne, enge Zickzacklinien und sehr kleine Innenelemente ohne bessere Stahlmaßstäbe und häufige Formwechsel nicht praktikabel.

Die Geschwindigkeiten der Flachpresse liegen zwischen 3.000 und 12.000 Mal pro Stunde. Dies ist viel geringer als bei Rotationsmessern. Flaches Schneiden eignet sich daher am besten zum Sprinten, zum Markieren von Formen oder zum Wechseln von Formen. Je langsamer die Geschwindigkeit, desto besser (Brody & Marsh, 1997).

2.Rotationsstanzen-Schneiden (Zylinder zu Zylinder)

Beim Rundstanzen mit Rundpresse wird eine lange Etikettenrolle zwischen die Stanztrommel und die Ambosstrommel eingeführt. Die Form wiederholt sich um die Form herum. Daher eignet sich dieses Werkzeug perfekt für regelmäßige, sich wiederholende Formen. Sie können standardmäßige runde, ovale, längliche und kreisförmige Rechtecke mit einer Geschwindigkeit von 60 – 300 m/min schneiden. Dies ist viel schneller als das Schneiden von Platten.

Die Haupteinschränkungen sind Formwiederholung und Zylindergröße. Die kundenspezifische Rotationsstanze ist ein präzisionsgeschnittener Zylinder. Die Herstellung dauert drei bis sechs Wochen und die Kosten für Formen sind viel höher als für Flachbett-Stahlformen. Bei einer großen Auflage einer Form sinken die Kosten für jeden Aufkleber schnell. Für die kleineren unregelmäßigen Formen ist es zu teuer. Die minimale innere charakteristische Größe der Standard-Rotationsmatrize beträgt etwa 1,5 mm. Engere Merkmale erfordern einen speziellen Zuschnitt mit Toleranzen von ±0,1–0,15 mm unter kontrollierter Spannung (Soroka, 2009).

3.Digitales Stanzen-(Laser oder oszillierende Klinge)

Digitale Schneidesysteme trennen Formen von Formen. Ein Laserkopf oder ein beweglicher Messerschneider bewegt sich entlang einer geraden Bahn aus einer digitalen Datei. Daher können Sie jede noch so unregelmäßige geschlossene Form ohne Spezialwerkzeug schneiden. Dieser Papieraufkleberhersteller vom Typ A kann verschiedene Formen auf jedes Blatt Papier oder Etikett schneiden, ohne dass zusätzliche Kosten für den Austausch des Werkzeugs anfallen.

Die Positionierungsgenauigkeit des Laserschneiders mit 30–150 W CO2 auf Papier und Klebeetikett beträgt ± 0.05 -0.1 mm (ASTM F2921). Der Preis ist Geschwindigkeit. Digitale Schneideplotter können maximal 5-40 m/min erreichen. Daher eignet es sich nicht für grundlegende Arbeiten mit hohem Volumen, ist aber für benutzerdefinierte Formen, Prototypen und Etikettensätze in kleinen Auflagen nützlich, die häufig geändert werden (Twede & Selke, 2005).

Geometrische Standardformen: Was die Maschinen gut können

Ganz gleich, welches Messer Sie verwenden, einige Formen funktionieren überall in der Branche gut.

Kreise eignen sich am besten zum Rotationsstanzen-. Winkel-frei bedeutet, dass es keine Belastungspunkte gibt, die Stanze nicht schnell abgenutzt wird und bei normaler Papierstärke keine Gefahr besteht, dass sie reißt. Üblich sind Durchmesser zwischen 10 und 300 mm. Der Kreisgrößenfehler ist der kleinste, den Sie erhalten können. Normalerweise + -0.1 mm auf gut gewarteten Rotationspressen.

Rechtecke und Quadrate sind das Zweite. Bei rechten Winkeln verschleißt die Matrize schneller, da die Spitze des Winkels schneller stumpf wird als bei geraden Winkeln. Sie können dieses Problem lösen, indem Sie den Fertigungszeichnungen Radien von 1 1 – 3 mm hinzufügen. Echte eckige Rechtecke können auf flachen und digitalen Systemen geschnitten werden, die Formen verschleißen jedoch schneller.

Ellipsen und Ellipsen liegen zwischen Kreisen und Rechtecken, um mechanischer Beanspruchung standzuhalten. Sie waren auf der Platte und dem Rotationssystem in normalem Zustand. Sie werden häufig als Etiketten für Flaschen verwendet, da sich die Oberfläche der Flasche beim Anbringen verbiegt (Robertson, 2013).

Abgerundete Rechtecke (Squircles/Superellipsen) sind zu einer gängigen Form auf Etiketten von Konsumgütern geworden. Dies liegt daran, dass Sie einen schönen rechteckigen Druckbereich mit einer Ecke zur Druckverteilung erhalten. Eckenradien von 3 – 10 mm werden von den meisten Unternehmen verwendet.

Komplexe und benutzerdefinierte Formen: Möglichkeiten und Grenzen

Papierklebstoffe mit flachen oder digital geschnittenen Oberflächen können Formen erzeugen, die sich stark von einfachen Formen unterscheiden. Die tatsächlichen Einschränkungen lassen sich in drei Kategorien einteilen.

Re-Eintretende Konturen

Silhouetten wie Sternpunkte, sichelförmige Tangentenpunkte und ineinandergreifende Markierungen erfordern eine Klinge, um die Richtung zu ändern. Bei Flachbettpressen können gute Stahlmaßstäbe mit einem Radius von 0,8 mm oder mehr verwendet werden. Bei Rotationsformen sind Wiedereintrittspunkte mit einem Innenwinkel unter 60 Grad schwer zu reinigen und zu schneiden und können zu weiteren Fehlfunktionen der Form führen. Digitale Systeme bewältigen Wiedereintrittskonturen ohne zusätzliche Probleme.

Interne Fenster und Kiss{0}}Cuts

Kussspuren nur durch das obere Papier bis hin zum kompletten Trägerpapier. Dadurch können Sie Aufkleber beliebiger Form auf einem durchgehenden Blatt Papier anbringen, während das Trägerpapier ungeschnitten bleibt. Der Kusstiefenfehler beträgt ±0,02–0,05 mm. Wenn es zu flach ist, löst sich der Aufkleber nicht. Wenn es zu tief ist, reißt die Auskleidung des Getränkeautomaten. Dies ist ein Schneidstationsmechanismus für alle drei Schneidtechniken (Hanlon, Kelsey & Forcinio, 1998).

Das Innenfenster ist wirklich durch das Etikett geschnitten, innerhalb des Etikettenrandes. Diese erfordern eine Brückenmatrize, die die inneren und äußeren Schneidlinien verbindet. Brücken sind typischerweise mehr als 3 mm breit. Schmalere Brücken biegen sich und ergeben gezackte Schnitte. Beim digitalen Schneiden gibt es keine Brückenbegrenzung, da es keine physischen Werkzeuge gibt, die es unterstützen.

Maßgenauigkeit im Vergleich zu Körnern und Tassen

Papier ist ein Material, bei dem nicht alle Dinge gleich sind. Die Steifigkeit in Längsrichtung der Werkzeugmaschine beträgt das 1,3- bis 2,5-fache der Steifigkeit in Querrichtung der Werkzeugmaschine. Dies hängt von der Papiermischung ab (ISO 534). Wenn Sie komplexe Formen in unterschiedlichen Faserrichtungen schneiden, ist die Größengenauigkeit etwas geringer als beim Schneiden in Maschinenrichtung. Der Effekt ist auf dickem Papier (über 120 g/m²) am größten. Laut TAPPI T411 ist dies die Hauptursache für Etikettengrößenfehler und nicht die Formtoleranzen.

Formkomplexität und ihre Auswirkung auf Ertrag und Geschwindigkeit

Der Zusammenhang zwischen Formkomplexität, Ausbeute und Produktionsgeschwindigkeit ist systematisch und nicht anekdotisch. Komplexere Formen führen zu drei messbaren Nachteilen:

Die Materialausbeute wird durch die Verschachtelungseffizienz gesteuert. Dies ist die Anzahl der Papierrollen, die zu fertigen Etiketten werden. Ohne Versetzung kann das runde Etikett auf der rechteckigen Trommel nicht mehr als etwa 78,5 % (π/4 × 100 %) verschachtelt werden. Für Kreise und Ellipsen beträgt der Software-Optimierungs-Crossover normalerweise 85–90 % (Paine, 1991). Die Verschachtelung unregelmäßiger Formen kann schlecht sein, es sei denn, Sie verwenden eine automatische Verschachtelungssoftware.

Materialbeschränkungen, die die Formfähigkeit einschränkten

Die Formfähigkeit kann nicht nur auf sich selbst und nicht auf den Materialstapel betrachtet werden. Jede Stanz-Schneidemaschine, die mit einem gemeinsamen-selbstklebenden Etikett-Fingerhut, Klebeschicht und Trennschicht-arbeitet, hat eine Gesamtdicke von 80–200 μm pro Schicht. Gesamtstapeldicken zwischen 250 und 600 Mikrometern sind normal.

Dickes Oberpapier (mehr als 120 g/m² ungestrichenes Kraftpapier oder über 100 g/m² gegossenes -beschichtetes Glanzpapier) erfordert mehr Schneidkraft. Dies erleichtert das Biegen der Form bei kleineren Merkmalen. Wenn die Schnittkanten länger sind, blutet der Kleber an der Kante aus -die Kleberschicht erscheint an der Kante. Dadurch geht aufgrund der komplexen Form mehr Leim verloren. Dann benötigen Sie eine nicht-klebrige Grenze (Totzone) mit einer Breite zwischen 0,3 und 1,0 mm, um zu verhindern, dass die Auskleidung beim Zurückspulen verschmutzt (Karmakar, 2014).

Wenn Sie Formen für die Aufkleberproduktion auswählen, können Sie drei Dinge tun, um zu kontrollieren, ob sie hergestellt werden können.

Minimale Merkmalsabmessungen-Die Plattenmatrize funktioniert ohne interne Merkmale, Kerbenbreite oder Spitzenradius von weniger als 0,8 mm. Der Standarddrehteller ist 1,5 mm dick. Der Digitalisierung sind keine Grenzen gesetzt, aber Geschwindigkeit ist ein Thema.

Eckenradius-Bei der Flachbett- oder Rotationsproduktion sollte jeder rechte Winkel mit einem Winkel von 1 mm oder mehr verwendet werden. Je enger der Winkel, desto schneller verschleißt die Matrize und desto geringer ist die Maßgenauigkeit.

Oberflächenverhältnis-Ein hohes P/E-Verhältnis (lange Schnittzeit im Vergleich zur Etikettenfläche) führt zu einer geringeren Verschachtelungseffizienz, mehr Leimausblutung und größerem Formverschleiß. Die am besten zu produzierende Form ist eine mit einem niedrigen Preis-zu-Gewinnverhältnis. Aus diesem Grund sind Kreise und kreisförmige Rechtecke die häufigsten Formen auf Geschäftsaufklebern.

Zusammenfassung

Die Formleistung eines Papieraufkleberherstellers wird durch den Schneidprozess, den Werkzeugtyp, die Materialstärke und die Durchlaufrate bestimmt. Es handelt sich nicht um eine von einer Maschine festgelegte Grenze. Kreise, Ovale, Rechtecke und kreisförmige Rechtecke sind Stützen mit hoher-Geschwindigkeit und-Ergiebigkeit. Komplexe geschlossene Formen, Sternformen und ineinandergreifende Formen können auf flachen und digitalen Systemen hergestellt werden. Aber sie sind langsamer, kosten mehr in der Formung und produzieren weniger. Je komplexer die Form, desto größer die Probleme. Das digitale Schneiden eliminiert alle Werkzeugbeschränkungen, verbraucht jedoch Ihre Geschwindigkeit. Daher ist es die beste Option für die individuelle Anpassung von Formen und Prototypen in kleinen Stückzahlen. Wenn Käufer oder Designer diese Kompromisse kennen, können sie getrost jede Form wählen. Sie müssen aber nicht nur den Umriss eingeben, sondern auch die minimale Strukturgröße, den Eckenradius und die Zieldicke.

Referenzen

• ISO 534:2011.Papier und Karton - Bestimmung von Dicke, Dichte und spezifischem Volumen. Internationale Organisation für Normung.
• ISO 2813:2015.Farben und Lacke - Bestimmung des Glanzwertes bei 20 Grad, 60 Grad und 85 Grad. (Referenziert für die Maßtoleranzmethodik im Kontext von Oberflächenmessungen.) ISO.
• ASTM F2921-22.Standardterminologie in Bezug auf Rollen- und Einzelblattverarbeitungsvorgänge. ASTM International.
• TAPPI T411 om-15.Dicke (Dicke) von Papier, Pappe und kombiniertem Karton. TAPPI.
• Brody, AL & Marsh, KS (Hrsg.) (1997).Die Wiley-Enzyklopädie der Verpackungstechnologie(2. Aufl.). John Wiley & Söhne.
• Hanlon, JF, Kelsey, RJ & Forcinio, HE (1998).Handbuch der Pakettechnik(3. Aufl.). CRC-Presse.
• Paine, FA (1991).Das Handbuch für Verpackungsbenutzer. Blackie Akademiker.
• Soroka, W. (2009).Grundlagen der Verpackungstechnik(4. Aufl.). Institut für Verpackungsfachleute.
• Twede, D. & Selke, S. (2005).Kartons, Kisten und Wellpappe: Handbuch der Papier- und Holzverpackungstechnologie. DEStech-Veröffentlichungen.
• Robertson, GL (2013).Lebensmittelverpackung: Prinzipien und Praxis(3. Aufl.). CRC-Presse.
• Karmakar, SR (2014).Technologie des Textildrucks(2. Aufl.). Woodhead Publishing.
• ISO 12625-2:2019.Tissuepapier und Tissueprodukte - Teil 2: Bestimmung der Zugfestigkeit. ISO.