Автовысечки: быстрота и натиск

Конструкция

Автоматические высекальные прессы (другое их название — автоматические штанцевальные машины) в большинстве своём применяются на упаковочных производствах. Но это не значит, что они не встречаются в коммерческих типографиях: высечка требуется не только для упаковки, но и для рекламной продукции: папок, открыток и пр. Да и коробка может оказаться не столько упаковкой, сколько элементом рекламной компании: почему бы типографии не сделать и этот элемент заказа? В общем, высечка картона, гофрокартона и других плотных материалов нужна многим предприятиям. В этот раз мы не будем рассматривать тигельные механизмы, расскажем только о более производительной технике.

На высекальных прессах делается не только высечка, но также биговка, рицовка и перфорация. Что именно произойдёт с обрабатываемым листом, зависит от высечного штампа. Он, в зависимости от конструкции изделия, оснащается в нужных местах ножами для высечки, рицовки и перфорации или линейками для биговки. Таким образом, в большинстве случаев после высекального пресса можно получить изделие, готовое к сборке и, при необходимости, склеиванию.

Подача листов в автоматических прессах осуществляется так же, как на офсетных листовых машинах, — самонакладом. Как и на печатной машине, здесь необходим контроль «двойного листа»: прохождение двух или более листов может «убить» высечной штамп, а это принесёт значительные убытки и потери времени.

После выравнивания листа он захватывается за переднюю кромку и подаётся в секцию высечки. В некоторых машинах ширину захвата можно менять (см. таблицу): разумеется, чем она шире, тем меньше используемая площадь листа. Но зато держится лист в захватах надёжнее, что важно для наиболее плотных материалов.

У всех высекальных прессов штамп с ножами и линейками для биговки находится сверху. Снизу находится контрплита, которая прижимает картон к штампу. Движение осуществляется с помощью рычажного механизма и червячной передачи. В большинстве моделей движется контрплита — вверх, по направлению к штампу. Исключение составляют Heidelberg Dymatrix и KAMA: у них, наоборот, штамп сверху движется по направлению к контрплите. Производители считают, что таким образом увеличивается точность высечки, поскольку лист до соприкосновения со штампом движется по прямой линии. У Heidelberg Dymatrix отличается и механизм, приводящий штамп в движение: это система торсионов и кулачков.

У машин Bobst конструкция более традиционная — контрплита движется снизу. Изготовитель считает, что такая компоновка уменьшает нагрузку на основание машины и фундамент, который при верхнем положении штампа пришлось бы делать ещё прочнее и массивнее. Что касается движения листа, то для его уменьшения в Bobst пошли другим путём: амплитуда движения контрплиты уменьшена, благодаря использованию кулачкового механизма.

Р.?Фролов: «Системы автоматической приводки расположения листа перед захватами существуют не у всех производителей»

Производители не зря уделяют повышенное внимание точности: это важнейшее качество штанцевального автомата. В нашей таблице, однако, нет колонки «точность высечки». Как ни парадоксально, ценность этой цифры сама по себе не так уж велика: у большинства представленных моделей формальная точность механизма высечки находится в пределах 0,1 мм, что вполне достаточно — такова обычная точность совмещения цветов на листовых офсетных машинах. Но это не значит, что все машины одинаковы. Очень важную роль играет устройство системы приводки листа. Продукт-менеджер по упаковочному оборудованию «Гейдельберг-СНГ» Роман Фролов напоминает, что в бюджетных машинах лист выравнивается перед высечкой по переднему и боковому краю, как в печатной машине. В более дорогих моделях выравнивание происходит по оптическим меткам: специальная система отслеживает их положение на листе и, что немаловажно, осуществляет обратную связь, т. е. положение листа меняется относительно штампа автоматически. Это уменьшает продолжительность приладки. К тому же даже если оператор приладится самым аккуратным образом, это ещё не гарантирует точности: изображение может «гулять» из-за проблем на печатной машине либо потому, что после печати листы подрезались. Картон, будучи более гигроскопичным материалом, чем бумага, в результате проблем с климатом может значительно менять свои геометрические размеры. Особенно важна приводка по меткам, если высекается кашированный картон: в этом случае смещение изображения в процессе приклеивания запечатанного листа к картону особенно велико.

У Heidelberg система автоматической приводки называется Dyset, которая выполняет позиционирование как по краю листа, так и по метке или даже по изображению. А последнее поколение Dyset XL допускает расположение камеры с обратной стороны для работы по метке или по изображению, а также диагональное смещение листа.

У Bobst система приводки по оптической метке называется Power Register и штатно устанавливается на машинах с индексами PE и PER. Если же в индексе присутствует буква L, то с помощью оптических камер делается только поперечная приводка листа, а продольная — по передним упорам.

С 2008 г. машины Bobst оснащаются новым поколением этой системы — Power Register II, которая может работать как с обычными материалами, так и с чёрными, прозрачными и отражающими, а также считывать метку с обратной стороны листа. Это актуально для упаковщиков, которые работают как с обычным картоном, так и с тонированным, фольгированным, а также с пластиками, в т. ч. прозрачными.

SANWA реализовала систему автоматической приводки ARC в моделях MTR 1600/1700 позволяет работать с материалом толшиной до 10 мм на скорости до 7000 листов в час.

Точность требуется не только при позиционировании листа перед высечкой. Механизм, производящий усилие в сотни тонн, должен оказать на картон точно дозированное давление, чтобы, например, при рицовке просечь лист материала (иногда толщиной в доли миллиметра) не менее, чем на 1/2 толщины, но не более, чем на 2/3. SANWA реализована система автоматического поддержания рабочего давления на протяжении всего рабочего периода без участия оператора.

Высечка производится в момент, когда лист неподвижен. Затем он снова приходит в движение, но не рассыпается на части, поскольку между заготовками остаются «мостики». К тому же картон не обязательно просекать полностью: достаточно рассечь материал на 9/10 толщины, чтобы заготовки легко разделялись как вручную, так и автоматически.

В состав штанцевального автомата могут входить секции удаления облоя и разделения заготовок — разумеется, это увеличивает его стоимость и размеры.

Во многих моделях высечка сочетается с горячим тиснением. Это отдельная интересная тема, о которой мы надеемся рассказать в будущем. Пока же лишь упомянем, что в нашей таблице отсутствуют машины Bobst серий ExpertFoil и VisionFoil: хотя у них и присутствует опция высечки, но в большинстве случаев их приобретают как машину для тиснения. Машины для тиснения дороги, и, как правило, в типографии на одну такую машину приходится несколько высекальных прессов. К тому же есть и технологические трудности, из-за которых эти операции стараются разделить: например, при высечке выделяется бумажная пыль, которая крайне нежелательна в процессе тиснения.

Рубящее и давящее

Вырубная (штанцевальная) оснастка играет определяющую роль в качестве высекаемой картонной упаковки и производительности высекального пресса. Как и в любом технологическом процессе, качество инструмента и качество станка, в котором он установлен, взаимосвязаны. Использование ненадлежащего инструмента не позволит выпустить качественную продукцию даже на самом лучшем прессе — и наоборот. Третьим краеугольным камнем вслед за оборудованием и инструментом является технология высечки, которая определяется квалификацией персонала.

Вырубная оснастка для высечки картонной упаковки подразумевает совокупность инструментов и приспособлений, применяемых в вырубных прессах, для получения развёртки упаковки из листовой заготовки. Это сложные изделия, изготовление которых требует высокой точности. Основные элементы вырубной оснастки:

Оснастка для разделения заготовок

Вырубной штамп (штанцформа)

Стальная контрплита с фрезерованными биговальными каналами

 

 

 

 

 

 

Штамп для удаления отходов (слева) и средняя доска для удаления отходов

Требования к российским производителям картонной упаковки как по качеству, так и по производительности достигли общепризнанных мировых критериев. Всё больше клиентов требует формализации параметров качества вырубной оснастки при подписании контрактов.

Частая причина несоответствия качества полученной продукции ожиданиям клиента (и, следовательно, конфликтов между заказчиком и изготовителем оснастки) — отсутствие в техническом задании полной информации, позволяющей однозначно понять требования клиента. С другой стороны, изготовитель оснастки не всегда предоставляет полноценное описание, позволяющее составить исчерпывающее представление о предлагаемом продукте и адекватно позиционировать оснастку среди аналогов, предлагаемых конкурентами. Фактически отсутствует правовое поле, которое позволяло бы выстроить цивилизованные отношения между производителями вырубной оснастки и её потребителями, изготавливающими картонную упаковку. Так что потребитель оснастки может оценить ее качество только опытным путем.

«ЛАЗЕРПАК» разработала технические условия (ТУ) на изготовление вырубной (штанцевальной) оснастки, которые призваны восполнить этот пробел.

ТУ действительно определяют требования к вырубной оснастке для высечки упаковки из плотного картона и гофрокартона на автоматических прессах типа Bobst SP и SPO (форматом до 1600 мм) и аналогичных прессах с высотой режущих линеек до 23,8 мм. Bobst де факто задаёт стандарты качества на мировом рынке высечного оборудования. Требования к вырубной оснастке для прессов Bobst в равной степени применимы (с поправкой на технические особенности) к оснастке, практически для всех аналогичных прессов.

Важная функция этого документа — образовательная. В ТУ детально описано каждое изделие, входящее в состав комплекта вырубной оснастки, а также материалы и технологии изготовления. Потребитель получает информацию о технологических ограничениях при изготовлении, о взаимосвязи применяемых материалов, технологий, качества, стоимости вырубной оснастки, что позволяет ему сделать осознанный выбор при размещении заказа.

Технические условия — «живой», открытый документ, размещённый в свободном доступе на сайте компании http://www.laserpack.ru. Обсуждение его положений всеми заинтересованными сторонами (покупателями вырубной оснастки, поставщиками расходных материалов и оборудования для производства оснастки и картонной упаковки) неизбежно приводит к изменениям, которые позволяют документу соответствовать современному уровню требований к вырубной оснастке.

Кроме того, изменения будут вноситься в ТУ по мере появления новых технологий изготовления вырубной оснастки, новых материалов, комплектующих, расширения ассортимента выпускаемой оснастки. При этом наши клиенты всегда будут в курсе этих изменений. — Владимир Копылов, генеральный директор «ЛАЗЕРПАК».

Сходства и отличия

Д.?Ерошенко: «Чтобы сохранять эффективность, требуются такие решения, которые позволят типографиям ощутимо поднять производительность и снизить количество брака»

Менеджер по развитию рынка отдела плотного картона BOBST Дмитрий Ерошенко считает, что большинство работающих на картонажных предприятиях машин являются более или менее точными копиями этой прославленной марки, конструктивно основанными на технологических решениях старых моделей BOBST SP 80-х годов. Но при этом сама BOBST не стоит на месте. Новые машины отличаются высокой степенью автоматизации настроек, все функции доведены до максимального удобства. Например, самонаклад SmartFeeder с функцией обучения по пробному листу автоматически синхронизирует листоотделение и подачу листа до таскалок, на ходу машины выравнивает паллету и исправляет перекос листа. Микрометрические регулировки и быстрозажимные устройства для штанцформы, оснастки для удаления облоя и разделения заготовок Quick Lock с позиционными индикаторами позволяют максимально эффективно использовать рабочее время и облегчают оператору переналадку с тиража на тираж.

Запатентованный кулачковый механизм привода пресса и двойной кулачок привода цепи позволяют высечкам ExpertCut работать на реальной скорости 9000 листов в час без потери точности высечки, плавно и без рывков транспортировать лист через каждую секцию, стабильно обрабатывать лист с меньшим количеством засечек и при их меньшей ширине. Стабильности проводки листа помогают планки Бернулли, удерживающие лист в «хвосте», позволяя избежать нежелательного изгиба. Технология интеллектуального управления давлением в прессе сокращает количество и время на выклейку, а также продлевает срок службы высекальной оснастки. Функция Stop-Go, запускающая машину после остановки сразу на максимальной скорости, экономит время и повышает производительность. Новейшее решение QuickSet для настройки приёмной решетки в секции разделения заготовок одной кнопкой (которым могут также быть оснащены и предыдущие машины с разделением заготовок) экономит от 3 до 5 минут на настройке каждого тиража.

Система идентификации первого и последнего листа в стопе помогает при выпуске дорогой люксовой упаковки. Все машины Bobst подключаются к сервисам удалённой диагностики, системам автоматической аспирации отходов и контроля качества. Удалённый мониторинг позволяет отслеживать параметры работы пресса и прохождения заказов даже со смартфонов и планшетов.

Действительно, существуют десятки компаний, которые производят клоны известных марок. Поэтому мы не пытались объять необъятное, а включили в cправочник покупателя лишь производителей техники достойного уровня, представленных на нашем рынке.

Brausse в ряду китайских машиностроителей выделяется высокой культурой производства и ориентацией на инновации, что позволило привлечь инвестиции лидера рынка — Bobst Group, которая в конце 2010 г. приобрела контрольный пакет акций Brausse. Настройка оборудования на тираж и контроль параметров работы производится посредством ЖК-дисплея с интуитивно понятным интерфейсом. Система управления собрана на электронных компонентах компаний Omron и Siemens. Системы безопасности прессов соответствуют европейским сертификатам CE. Все штанцевальные прессы Brausse имеют специально сконструированный привод транспортирующей цепи, гарантирующий стабильную работу листопроводящей системы. Все модели штанцевальных прессов формата B1 имеют давление высечки 300 тонн: это необходимо для стабильного качества сложных заготовок с большой длиной высекальных линеек на штампе.

Руководитель отдела по работе с ключевыми клиентами «ЗИКО» Владимир Орлов подчёркивает, что высекальные прессы SANWA, установленные в начале 2000?х годов в России и странах СНГ, показали себя как исключительно надёжные и стабильные в производстве, не требующие специального обслуживания

Eurocutter — это грамотно сконструированные немецкими инженерами и производимые в Китае машины. Соответственно, сделаны они по всем современным европейским стандартам, а собраны из комплектующих лучших мировых производителей. Из особенностей — высокий самонаклад и приёмка — до 1650 мм, высококачественные головки самонаклада с высочайшим запасом прочности, вакуумный стол самонаклада, полностью пневматическая система смены заключных рам, цепи с предварительным растяжением и система таскалок японского производства с регулировкой возможных растяжений элементов цепи. Секция удаления облоя оснащена системой равнения по центральной линии и возможностью микрометрической приводки.

Отличительной чертой испанских прессов Iberica является запатентованная система Varioplan для плавного перемещения листа с мягким ускорением и замедлением. Прессы серии К имеют секцию разделения заготовок и автоматическую настройку машин на формат и толщину листа, для моделей SPEED и SR предусмотрена возможность высечки по оптической метке.

Первой ступенью основанной в 1971 г. на Тайване компании Masterwork Graphic Equipment в производстве собственного оборудования стала разработка автоматических прессов для тиснения фольгой. Только после этого был начат выпуск автоматических высекальных прессов, которые технически менее сложны. Производственные мощности предприятия позволяют производить около 500 единиц оборудования в год. Прежде чем выпустить новую модель машины на рынок, происходит тестирование оборудования на собственной упаковочной фабрике.

Автоматические прессы серии ECOPRESS были выпущены в период недавнего мирового кризиса как ответ на требование рынка о более бюджетных машинах. При всей привлекательности серии ECOPRESS, наибольшей популярностью у отечественных полиграфистов пользуются машины MK 1060M/MF и новая модель MK 1060E, оснащённая рядом передовых технических решений, которые позволяют увеличить скорость работы и серьёзно сократить время переналадки. В частности, увеличена скорость работы и максимальная высота стапелей; стопа автоматически позиционируется на самонакладе; имеются вакуумные ремни на столе самонаклада; секция удаления облоя с системой быстрой фиксации оснастки; поддержка листов с пневматическим приводом для обеспечения безостановочной работы секции приёмки. Во всех секциях машины действует система позиционирования оснастки Central Line, которая позволяет повторно расположить оснастку точно в том же месте, в котором она была прилажена при первом использовании. Это позволяет повторно использовать ранее настроенный под тираж комплект оснастки, сильно сокращая время переналадки.

Машины MK 1060ER/MK 1450ER имеют, помимо секции удаления облоя, секцию выделения заготовок, которая актуальна при больших тиражах. Серия DUOPRESS предполагает работу с тиражами, в большинстве из которых, помимо вырубки, необходима операция горячего тиснения фольгой. Машины DUOPRESS MK 21060SER/21120SER позволяют делать за 1 технологический цикл горячее тиснение фольгой, высечку, удаление облоя и разделение заготовок.

Особенности прессов SANWA — такие запатентованные решения, как система изменения параллельности нижнего подвижного стола с целью отказа от компенсационных ножей при изготовлении высекального штампа меньшего формата, система плавного разгона и замедления листа TRI CAM, позволяющая работать на материалах плотностью 70 г/м ² при скорости в 7000 листов в час. Плавное движение не только сохраняет тонкую бумагу от повреждений, но и позволяет оставить меньше «мостиков» на штампе, что облегчает разделение заготовок. Возможно также использование специальной камеры для контроля подаваемого листа в зоне листопроводящего стола: в случае обнаружения дефектного листа машина останавливается или, в другом варианте, лист проходит через машину без высечки и выбрасывается.

Новый пресс для высечки от тайваньского производителя SBL LUNA 106 принципиально отличается от линейки моделей серии 1050. В конструкции LUNA 106 сокращено время на приладку, а отходы при приладке и в тираже сведены к минимуму. SBL LUNA 106 оснащён: устройством подачи заготовок малого формата (от 320×300 мм), датчиками контроля прохождения листа на самонакладе и через все секции, централизованным открытием захватов и системой микрорегулировки, регулировкой давления высечки сервоприводом, зажимами штампа и высекальной плиты с пневматическим управлением, системой микрорегулировки высекальной плиты по четырём направлениям, системой быстрой переналадки для секции удаления облоя.

Все прессы серии SBL 1050 выпускаются с новым типом грейферных планок с системой микрорегулировок, которые позволяют регулировать положение захватов листа как в продольном (по ходу движения), так и в поперечном направлении.

Завод YAWA имеет своё конструкторское бюро со специалистами из Китая, Японии, Швейцарии и Канады. В производстве используются европейские механические комплектующие и японские системы электроники. Также этот завод, в отличие от многих конкурентов, имеет собственную базу металлообработки. Её наличие позволяет контролировать качество металла, что напрямую влияет на ресурс оборудования. Также наличие металлообрабатывающего цеха позволяет снизить затраты на производство, что делает машины более привлекательным в ценовом аспекте.

Штанцевальные машины YOCO, благодаря китайскому происхождению находящиеся в нижнем сегменте ценового диапазона, тем не менее предлагают достойное качество и функционал. Производятся они в Шанхае по лицензии японских производителей Iijima Manufacturing и Nikko Engineering. Большая частьзапчастей импортируется, остальные производятся на собственном заводе.

Машины YOCO комплектуются самонакладом от мирового авторитета в этой области MABEG (Shanghai KBA MMS). Также в конструкции используются швейцарские подающие ремни HABASIT с настраиваемой скоростью. В системе стола самонаклада предусмотрена лёгкая перенастройка автомата равнения с тянущего на толкающий режим простым поворотом гайки.

Как и у ведущих производителей автоматического штанцевального оборудования, в машинах YOCO установлены оптические датчики боковых ипередних упоров, которые определяют положение даже чёрных листов ипрозрачного пластика.

Нельзя не отметить наличие в модельном ряде YOCO малоформатных машин серии i-Digital i-60, предназначенных для высечки и тиснения листов формата до A2, наиболее популярных в цифровой полиграфии.

Корейский производитель Young Shin предлагает серию прессов Revotec с диапазоном рабочих форматов от 104 до 145. Revotec 106SB имеет секцию разделения заготовок и систему автоматической смены паллет. Все прессы Revotec могут быть оснащены приводкой по оптической метке. Секция удаления облоя имеет систему быстрой переналадки Quick Lock. Конструкция прессов Revotec адаптирована для работы с гофрокартоном: для этого в них есть головка самонаклада со специальными присосками; стол равнения со специальными прижимными роликами; специальные планки и приклоны у передних упоров, которые позволяют подавать в пресс коробленые листы гофрокартона; на грейферных планках установлены более мощные захваты. Всё это входит в стандартную комплектацию. Также и масса этих машин содействует работе с тяжёлыми материалами — это качество нельзя докупить в виде опции.

Рынок

По утверждению поставщиков YAWA, эта марка уже на протяжении длительного времени является лидером по количеству ввозимого оборудования среди автоматических машин для высечки. Ежегодно в Россию, Белоруссию и Казахстан ввозится порядка 20 автоматических машин. Другие азиатские производители также стремятся расширить своё присутствие, особенно в период, когда покупатели ориентированы на экономию. Например, с 2006 г. было установлено около 50 единиц оборудования Masterwork.

На конец 2013 г. в России и СНГ установлено 56 прессов SBL, 12 прессов Young Shin, 5 прессов Iberica. Поставщик Brausse сообщил, что в России и СНГ за последние 8 лет установлено около десятка машин. SANWA установила в России 12 прессов разных моделей. Точное количество YOCO в России нам узнать не удалось, но поставщик уверяет, что типографии, уже приобретшие оборудование этой марки, в дальнейшем предпочитают хранить ей верность.

Несмотря на продвижение азиатских марок, Ерошенко полагает, что высекальное оборудование Bobst всё ещё составляет основу послепечатного парка большинства крупных и средних упаковочных компаний как в России, так и по всему миру: в РФ и странах СНГ работают более 300 высекальных прессов Bobst различных поколений. Даже на фоне экономических трудностей последнего времени, за последние 5 лет в России и СНГ было продано и установлено более 20 высекальных прессов класса ExpertCut. «Что только подтверждает тот факт, — считает Ерошенко, — что компания BOBST продолжает занимать исторически сложившееся доминирующее положение в сфере производства картонной упаковки».

Заключение

Высекальные прессы нужны как для производства упаковки, которое теперь считается «островом стабильности» для полиграфии, так и для рекламной печати. Конструкции из гофрокартона и пластика для мест продаж становятся всё более распространёнными. Здесь штанцевальному оборудованию приходится конкурировать с цифровым — плоттерами для резки. Производители, в свою очередь, стараются расширить спектр обрабатываемых материалов и сделать прессы максимально эффективными на коротких тиражах, уменьшая время и стоимость приладки.