Hoge schrootsnelheid van het heet stempelen van sigarettenpakjes; het verbeteren van dit apparaat kan het effectief verminderen!
Momenteel moet de machine in het bedrijf waar ik werk tijdens het 3D-hot stamping-proces van sigarettenpakjesproducten vaak worden gestopt omdat de druk te hoog of te laag is. De stempelbasis moet herhaaldelijk worden uitgetrokken om de druk aan te passen. Bovendien wordt bij het zoeken naar de positie waar de druk moet worden aangepast en de specifieke aanpassingsmethode een bepaalde hoeveelheid tijd verbruikt, wat heetstempelschroot genereert. Omdat operators bovendien de drukcompensatiegebieden niet direct kunnen lokaliseren, moeten ze de machine herhaaldelijk doorzoeken en stoppen voor aanpassing. Tijdens dit proces verandert de temperatuur van het stempelen, wat resulteert in heet stempelschroot, zoals weergegeven in figuur 1. De bovenstaande factoren hebben rechtstreeks invloed op de productie-efficiëntie en de opbrengst aan eindproducten van de productie van sigarettenpakjes.
Figuur 1 Foliedrukafval
Problemen met bestaande methoden
De huidige methode van drie-dimensionale drukcompensatie bij foliedruk bestaat voornamelijk uit het rechtstreeks bevestigen van het drukcompensatiepapier- aan de achterkant van de harsmal ① in figuur 2, en vervolgens met behulp van lijm om het aan de basisplaat voor foliedruk ② te bevestigen, waardoor drukaanpassing (persen) tijdens het foliedrukproces wordt bereikt. Als de druk tijdens het foliedrukken niet aan de procesvereisten voldoet, moet de gehele harsmal worden opgetild en worden de gebieden die drukaanpassing vereisen, geïdentificeerd door deze te vergelijken met het stempeleffect van het product. Nadat de overeenkomstige posities zijn gevonden, wordt het drukcompensatiepapier aan de achterkant van de harsvorm ①-2 bevestigd en vervolgens aan de foliedrukbasisplaat ② gelijmd en bevestigd, waardoor drukcompensatie wordt bereikt.
Figuur 2 Schematisch diagram van het originele drie-dimensionale stempelcompensatiedrukapparaat
Tijdens dit proces kan de positie van de harsbasismal en de stempelmatrijs veranderen, dus het is noodzakelijk om de positie herhaaldelijk te controleren en aan te passen, wat resulteert in een lange aanpassingstijd en een verhoogde kans op defectief stempelen als gevolg van onnauwkeurige positionering. Tegelijkertijd kan het onderste laagpapier door herhaalde aanpassingen ook vervormd en beschadigd raken, wat het algehele stempeleffect beïnvloedt. Het zijaanzicht van het originele drie-dimensionale stempelcompensatiedrukapparaat wordt getoond in Figuur 3.
Figuur 3 Zijaanzicht van het originele drie-dimensionale drukcompensatieapparaat voor warmstempelen
Bovendien kunnen, als gevolg van verschillen in de technische vaardigheden van operators, de timing en effectiviteit van drie-dimensionale warmstempeldrukcompensatie variëren.
Haalbaarheidsanalyse en verificatie
Tijdens het gebruik van het originele positioneringsapparaat, waarbij we het sigarettenpakje "Seven Wolves (Blue)" als voorbeeld nemen, zijn er in totaal 36 stempelpositioneringsapparaten voor een product van 18- stuks. Het aanpassen van de druk duurt doorgaans 7 tot 9 uur of zelfs langer. Elke aanpassing kan een verkeerde uitlijning tussen de harsbodemmal en de stempelbasisplaat veroorzaken, waardoor herpositionering en aanpassing nodig is, wat tijd-rovend is. Ondertussen heeft de stempeldruk tijdens het stempelproces rechtstreeks invloed op de stempelkwaliteit. Als de druk te hoog of te laag is, worden er defecte postzegels geproduceerd, zoals putjes bij het stempelen, onvolledig stempelen of goudvlieg-off. Daarom is het stilleggen van de machine nodig om gebieden te identificeren waar drukaanpassing nodig is en om overeenkomstige aanpassingen uit te voeren. Het te stempelen gebied beslaat doorgaans een klein deel van het totale productoppervlak, wat betekent dat het aanpassingsgebied klein is en regelmatig verandert, waardoor er veel geduld nodig is voor herhaalde drukaanpassingen. Herhaalde stilstand van de hot stamping-machine heeft een directe invloed op de temperatuur van de apparatuur, en als de temperatuur te hoog of te laag is, zal er sprake zijn van defecte stempeling. Daarom moeten de gekozen apparaatmaterialen hittebestendig, stabiel en niet gemakkelijk vervormd of beschadigd zijn tijdens herhaalde flexibele aanpassingen en bewegingen.
Door de hierboven-genoemde problemen te analyseren, heeft het projectteam de oorspronkelijke harsmaterialen en productprestaties geoptimaliseerd en geüpgraded. Het is de bedoeling om een positioneringsapparaat van harsmateriaal te gebruiken dat snelle drukaanpassing mogelijk maakt, dat een composietstructuur gebruikt om een deel van het positioneringsstructuurmateriaal te fixeren, terwijl het kerngebied wordt veranderd in een beweegbaar of flexibel mechanisme. De algehele structuur is gebaseerd op een vast onderdeel als basis, met daarin een beweegbaar onderdeel ingebed. Dit maakt drie-dimensionale drukcompensatie tijdens het drukaanpassingsproces mogelijk, waardoor de drukaanpassingstijd effectief wordt verkort en de verspilling van machineaanpassing wordt verminderd.
Om het probleem van het herhaaldelijk identificeren van gebieden voor drukcompensatieaanpassingen op te lossen, moet het apparaat bovendien basispatroonlijnen van het stempelontwerp bevatten. Op basis van deze overwegingen gebruikt het projectteam tijdens de algemene materiaalkeuze, naast de vaste harsbodemvorm, ook vaak gebruikt karton voor sigarettenverpakkingen als het vaste basisonderdeel (het algehele ontwerp is voornamelijk trapeziumvormig om de verbinding tussen vaste en ingebedde structuren te garanderen), bereidt een bepaalde hoeveelheid doorschijnend calqueerpapier voor (waarbij de te stempelen inhoud op het oppervlak wordt afgedrukt), evenals een bufferlaag van koperen platen. Ten slotte vormt dit een ingebed apparaat dat in staat is tot snelle compensatie van de drie-dimensionale procesdruk bij het heet stempelen. Het materiaalanalysediagram en de daadwerkelijke toepassingsperspectiefaanzichten worden getoond in figuren 4 en 5.
Figuur 4 Explosietekening van het materiaal van het drukapparaat voor het ingebedde stereoscopische heetstempelproces met snelle compensatie
Afb. 5 Perspectief van de daadwerkelijke toepassing van het ingebedde snel-compenserende drie--drukapparaat voor het warmstampproces
De totale randgrootte van de materiaallaag van de hars-submold-materiaallaag in Figuur 4 en 5 komt overeen met die van (4) vastgelopen papier of het te stempelen onderste papier, en de belangrijkste functie ervan is om de eerste laag en de onderste laag volledig met elkaar verbonden en op elkaar afgestemd te maken, en het inbeddingsapparaat en de materiaaleigenschappen van (2) en (3) te beschermen.
Materiaal (2) De laag zwavelzuurpapiermateriaal is absorberend, wat het vocht kan absorberen dat wordt gevormd door de warmteontwikkeling tijdens het heetstempelproces en ervoor kan zorgen dat het niet wordt vervormd of beschadigd. Tegelijkertijd moet de laag zwavelzuurpapiermateriaal worden afgedrukt of getekend volgens het patroon op de hars-submal. Afhankelijk van het presentatie-effect van het hot stamping-gebied van het product, kan het gebied dat moet worden aangepast direct worden gelokaliseerd, waardoor de zoek- en aanpassingstijd wordt verkort, het uitvalpercentage wordt verlaagd en de productie-efficiëntie wordt verbeterd.
Materiaal (3) De koperen plaat heeft een bepaalde taaiheid, die een bufferrol kan spelen bij het persen tijdens het heetstempelproces, en de harsbasisvorm is niet gemakkelijk te breken tijdens warmstempelen, wat de extractie en het inbrengen van de laag zwavelzuurpapiermateriaal beschermt en vergemakkelijkt.
Materiaal (4) Het karton of het rugpapier dat moet worden gestempeld, is uitgehold en het holle gebied is het materiaaluiterlijkgebied van (2) en (3), dat een volledig ingebed kaartsleufontwerp kan vormen met (4), en de vaste positie is niet verschoven of vervormd; De algehele materiaalaanpassing bij materiaal (4) komt meer overeen met de vereisten van het warmstempelproces; De materiaallaag wordt gefixeerd volgens het effect van de overdrukpositie met de warmstempelplaat en wordt niet langer verplaatst of bediend tijdens het daaropvolgende drukaanpassingsproces, maar kan direct op de warmstempelbasisplaat worden bevestigd.
Verbeter de daadwerkelijke effectiviteit van het programma
Het verbeterde positioneringsapparaat kan eerst het probleem oplossen van herhaalde en heetstempelplaatkalibratie veroorzaakt door de algehele opening van de harsbasisvorm veroorzaakt door de oorspronkelijke drukcompensatiemethode, en het heetstempelafval verminderen dat wordt veroorzaakt door onnauwkeurige uitlijning. Ten tweede kan de ingebedde structuur het uittrekontwerp gebruiken om de koperen plaat en het zwavelzuurpapier eruit te trekken voor drukcompensatie op de overeenkomstige positie op basis van het bereiken van de algehele stabiliteit van de overdrukuitlijning, waardoor de tijd wordt verkort om de uitlijning van de overdruk aan te passen en de aan te passen drukpositie te vinden. En het algehele ingebedde ontwerp kan ook het probleem van het opnieuw maken van het positioneringsapparaat veroorzaakt door materiaalwaterabsorptie door het drukvullende positioneringsapparaat volgens de materiaalkeuze zo goed mogelijk oplossen, en de bezettingsgraad van het apparaat verbeteren.
Het demontagediagram van het drukapparaat van het ingebedde drie-dimensionale heetstempelproces met snelle compensatie wordt weergegeven in figuur 6, en het specifieke ontledingseffect is als volgt: de ingebedde methode wordt toegepast en de materiaalinbeddingsstructuur van verschillende lagen wordt gebruikt voor flexibel trekken (het uitzettingsdiagram van het trekdeel wordt getoond in figuur 7), en de composietstructuur van de laag zwavelzuurpapiermateriaal (met afbeeldingen bij heet stempelen) en koperplaat kunnen direct worden uitgetrokken volgens de aanpassingsbehoeften, om zo overeenkomstige aanpassingen, om bedieningsgemak en herhaalbaarheid te bereiken, en het synthesediagram van het ingebedde driedimensionale heetstempeldrukapparaat met snelle compensatie wordt getoond in Figuur 8.
Figuur 6 Explosietekening van het drukapparaat voor ingebed stereoscopisch heetstempelproces met snelle compensatie
Figuur 7 Uitgetrokken sectie-uittrekken
Figuur 8 Schematisch diagram van het ingebedde snelle compensatie stereo hot stamping procesdrukapparaat
In het eigenlijke productieproces vormen de harsbasisfilmmateriaallaag en het kartonnen gedeelte een vast trapeziumvormig gebied. Bij het trekken van de composietstructuur van zwavelzuurpapier en koperfolie kan de drukcompensatie op het zwavelzuurpapier worden aangepast aan de kwaliteit van het stempelgebied van het product. Materiaaleigenschappen zoals de waterabsorptie van het zwavelzuurpapier en de taaiheid van de koperfolie maken het moeilijk voor de materialen om te vervormen of beschadigd te raken tijdens herhaaldelijk trekken, waardoor de harsbasisvorm wordt beschermd tegen scheuren en tegelijkertijd de stabiliteit van het algehele stempelapparaat wordt gemaximaliseerd. Bovendien zorgt het vaste trapeziumvormige gebied voor de positionele nauwkeurigheid van het hele apparaat, waardoor verkeerde uitlijning wordt voorkomen.
Na een periode van stabiele werking is het nieuwe positioneringsapparaat (zoals weergegeven in figuur 9) toegepast op het productieproces van de "Seven Wolves (Blue)" sigarettenpakjes van het bedrijf. Het positioneringsapparaat heeft opmerkelijke resultaten laten zien, waarbij de tijd voor het aanpassen van de druk gestabiliseerd is op 2 à 3 uur, waardoor de tijd in vergelijking met de vorige methode met ongeveer 71,43% is verkort, waardoor de verwachte doelen zijn bereikt en de efficiëntie is verbeterd.
Figuur 9 Schematisch diagram van de algehele installatie van het ingebedde drie- dimensionale stempeldrukapparaat voor snelle compensatie
Bovendien worden bij praktische toepassing van het apparaat, dankzij de stabiele druk en de verminderde druk-aanpassingstijd, de veranderingen in de stempeltemperatuur veroorzaakt door stilstand geminimaliseerd en is het stempelafval aanzienlijk verminderd, waardoor de opbrengst van het eindproduct wordt verbeterd. Het aandeel postzegelafval voor de kleine doosjes 'Seven Wolves (Blue)'-sigarettenpakjes daalde van de piek van 24,87% naar 4,75% in 2025, waardoor het percentage postzegelafval effectief werd verminderd.
De bovenstaande praktijk laat zien dat het ingebedde driedimensionale stempeldrukapparaat met snelle compensatie voordelen heeft zoals een redelijke structuur, lage productiekosten en eenvoudige installatie en bediening. Dit apparaat kan ook in andere scenario's worden toegepast en heeft een bepaalde promotiewaarde bij stempelprocessen.