Назначение отделки упаковочной продукции

Главное достоинство  холодного тиснения фольгой без  прессования материала по сравнению  с горячим — отсутствие дорогостоящих  штампов, использование которых  приводит к значительному повышению  себестоимости продукции при  малых тиражах. Основные недостатки — сложность технологии, высокие требования к качеству поверхности запечатываемого материала, низкая износостойкость оттисков, невозможность получения рельефного оттиска с фольгой. Хотя холодное тиснение и делает технологический процесс более гибким и снижает затраты на производство, оно ни в коем случае не заменяет горячее тиснение, а лишь позволяет расширить область применения фольги. Холодное тиснение фольгой без прессования материала может производиться с использованием флексографских и офсетных машин.

17. ШТАМПЫ ДЛЯ ТИСНЕНИЯ. ВИДЫ ШТАМПОВ И ИХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ

Процесс тиснения заключается  в давлении нагретого или ненагретого штампа на материал. Оно выполняется при помощи металлического или полимерного штампа. Штампы служат для воспроизведения текста или изображения в рельефе. Они позволяют делать многократные копии.

Классификация штампов

Штампы можно классифицировать по следующим признакам. По назначению:

для блинтового плоского тиснения;

для рельефного тиснения;

для конгревного тиснения;

для гофрирования;

для тренирования;

для текстурирования.

По виду инструмента (штампа):

плоский;

ротационный. 
По виду материала:

стальной;

медный;

латунный;

магниевый;

цинковый;

пластмассовый;

фотополимерный. 
По оригинальности:

оригинальный;

дубликат.

В основном используются штампы для блинтового плоского, рельефного и конгревного тиснения (рис. 2.1).

Рис, 2.1. Штампы для тиснения:

а — конгревного; б— блинтового плоского;

в-рельефного

Для надежного крепления штампа крепежными крючками его наружные ребра должны иметь четкий профиль. Изготовители могут поставлять штампы с определенными размерами сечения, задаваемыми заказчиком. Толщина и углы сечения выбираются главным образом согласно оборудованию для тиснения.

Требования к геометрии  штампа

На рис. 2.2 показаны размеры штампов для листовых тигельных прессов Bobst Autoplaten, оборудованных сотовыми рамами.

 

Рис. 2.2. Размеры штампа для тиснения

Толщина штампа имеет  следующие значения: (европейские  стандарты — 7 мм; стандарты США — 6,35 мм). Допуски толщины ± 0,05 мм в различных точках штампа и ± 0,1 мм между двумя штампами.

К параметрам рельефа  штампа могут предъявляться следующие  требования:

Разность по высоте между  двумя рельефами не должна быть слиш 
ком большой, чтобы избежать изнашивания картона (рис. 2.3, а).

Как правило, высота рельефа  не должна превышать двойную тол 
щину картона.

Малые детали изображения  не устанавливают слишком близко 
друг к другу, иначе не будет оставаться достаточно места для правиль 
ного формообразования на картоне.

Элементы изображения должны быть разнесены более широко,

чем для печати, чтобы  гарантировать получение достаточной  глуби

ны рельефа.

•Линии малой ширины и детали изображения также не должны

быть слишком глубокими. Глубина линии должна быть равна  толщине

(до0,35мм) (рис. 2.3, б).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.3. Требования к рельефу: а — к высоте рельефа; б —  к высоте и толщине линии; в  — к углу рельефа

• Чем меньше угол рельефа, тем ниже вероятность образования  разрывов (задирания, износа) картона (рис. 2.3, в). Однако угол не должен быть слишком мал, поскольку он влияет на отделение фольги.

Максимальная глубина (высота), получаемая при рельефном  тиснении, 0,6 мм. Очень острых угловых  рельефов избегают, поскольку они  часто содержат области, в которых  фольга подвергается сдвигу и резке.

Для текстурного тиснения высота рельефа составляет 0,07-0,1 мм (рис. 2.4).

 

Рис. 2.4. Штамп для текстурного  тиснения

 

18. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ  ШТАМПОВ

 

При заказе штампов предварительно определяют характеристики гравирования, задают точные параметры деталей и прилагают описание конструкции, которая будет воспроизведена. Указывают особенности рельефа (скошены грани или округлены). Отмечают внутренние и внешние уклоны. Если возможно, изготовителю передается негативная пленка для преобладающего цвета. Рисунок и фотография объекта помогают правильно изготовить рельеф. Там, где образец имеет более чем один уровень рельефа, различные глубины (высоты) можно показывать на рисунке цветными линиями. Глубина (высота) рельефа при конгревном тиснении составляет не более 0,5 мм.

Как уже отмечалось, штампы изготавливают из стали, латуни, меди, магния, цинка, фотополимера и бакелита. Оригинальные металлические штампы производят кислотным травлением, ручным гравированием, гравированием с  помощью пантографа.

Поверхности штампов, работающих с фольгой, зачищаются и полируются, поскольку любые отметины или  пятна могут быть воспроизведены при работе. Зачисткой удаляются  любые остатки, что продлевает срок службы штампа.

Для зачистки применяется  специальная оснастка. Для тонкого шлифования штампов из твердого сплава используется латунная щетка. Такая щетка не пригодна для обработки более мягких металлов типа магния, поскольку она может повредить оттиск.

Штампы для тиснения обычно покрывают пленкой масла  для сохранения их в хорошем состоянии. Затем масло удаляют, и штамп чистят щеткой перед многократным использованием. Металлические штампы не должны храниться рядом, поскольку это может вызывать электролиз; хранят их отдельно в полиэтиленовых пакетах.

В процессе изготовления штампа для блинтового плоского тиснения могут быть получены заплечики (рис. 2.5), перпендикулярные к поверхности штампа. Преимуществом такой технологии является то, что после износа мелкие рисунки и символы остаются той же первоначальной ширины. Перпендикулярные профили создаются протравливанием меди кислотой или с использованием станка с числовым программным управлением.

Первым этапом в производстве штампов для конгревного тиснения является гравирование. На этом этапе  изготавливается матрица, после чего рельеф обрабатывается фрезой, т.е. крутые гребни сглаживаются мелкой наждачной бумагой, чтобы предотвратить резку фольги.

Получение рисунка на заготовке штампа до гравирования. В обычных гравировальных процессах, т.е. при травлении кислотой, ручном гравировании или гравировании с помощью пантографа, сначала на заготовке штампа получают рисунок.

Размеры рисунка уменьшают  на 0,2-0,3%, чтобы учесть тепловое расширение в штампе для тиснения. Точный коэффициент  уменьшения определяется заказчиком или изготовителем в зависимости от типа материала, размера и четкости рисунка.

Рисунок может быть выфрезерован или выгравирован, чтобы дать позитивный или негативный рельеф.

 Изготовление пленки. Перед печатанием рисунка на  заготовке штампа изготавливается  негативная или позитивная пленка изображения. Она служит шаблоном для рисунка, который будет напечатан на штампе для тиснения. Линейные размеры пленки не должны превышать 500x600 мм.

Нанесение фоторезисторного покрытия. Металлическое основание штампа нагревают и всю поверхность покрывают фоторезис-18

том (светочувствительным  слоем) (рис. 2.7), который придает латунным, стальным и медным штампам коричневый цвет. Магниевые штампы обычно уже имеют красное покрытие фоторезиста. Нижняя (нерабочая) часть штампа при этом должна быть защищена при травлении. На магниевых матрицах эта сторона зеленая.

Рис. 2.8. Процесс УФ-облучения

Инсоляция. В течение процедуры инсоляции (рис. 2.8) стороны фоторезиста облучается ультрафиолетовыми лучами, проецируемыми сквозь пленку, несущую изображение. Лучи проходят через прозрачные области, делая облученные части штампа стойкими к вымыванию.

Проявление. После инсоляции изображения проявляют, и подвергнутые воздействию лучей стойкие области предстают светлыми (рис. 2.9). Не стойкие к вымыванию части заготовки штампа затем разрушают путем набрызгивания на них «слабой кислоты». При других методах гравирования границы проявленного рисунка служат в качестве направляющих для обработки резанием (рис. 2.10).

Кислотное травление. При кислотном травлении заготовка штампа устанавливается на вращающуюся подставку в машине, содержащей кислотную ванну. Кислота распыляется на заготовку во время ее вращения, воздействуя равномерно на не подвергнутые облучению поверхности материала; эти поверхности затем протравливаются, чтобы проявить изображение.

Обычно (при работе на меди) в качестве кислоты используется железный перхлорат. Магний и цинк разрушаются азотной кислотой. Количество металла, перешедшего к кислоте, устанавливает равновесие и эффективность раствора; оно измеряется взвешиванием раствора.

На участках заготовки, которые содержат позитивные рельефы, поверхности, окружающие изображение, затем фрезеруются на глубину от 1 до 1,5 мм.

Латунные штампы для  тиснения изготавливаются путем погружения их в ванну (раствор) грунтовки (операция затравки), которая протравливает штамп для тиснения на глубину 0,015 мм. Затем, используя гладкий кожаный ролик, наносят слой краски на поверхности, которые не были протравлены. После этого на штамп для тиснения напыляют слой порошкового асфальта. Покрытый штамп нагревают, чтобы сплавился асфальт, который предохраняет непротравленные области.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мещают в машину, которая  снова распыляет кислоту. Процедура повторяется до тех пор, пока не будет достигнута заданная глубина (высота) рельефа. Как только травление закончено, асфальт удаляется с использованием специальных продуктов.

Металлы взаимодействуют  с кислотой с различными скоростями. Травление кислотой наиболее эффективно для создания штампов, изготовленных из металлов с высокой химической активностью, и наоборот, если металл имеет слабую химическую активность, процесс травления может оказаться медленным и дорогостоящим. Таблица 2.1 показывает химическую активность к кислоте различных металлов. По химической активности металлы разделены на четыре ряда. Металлы в первом ряду наиболее химически активны. Чем выше число ряда, тем меньше металлы будут реагировать на кислоту.

В пределах каждого ряда металлы перечислены по мере снижения химической активности и скорости взаимодействия с кислотой. Металлы, стоящие выше, более подвержены окислению, чем те, которые расположены ниже в списке.

Ряд!	Химически очень  активные	Магний Алюминий Цинк
Ряд 2	Химически активные	Хром Железо Кобальт Олово Свинец
РядЗ	Химически слабоактивные	Латунь Медь Ртуть Серебро
Ряд 4	Химически очень  слабоактивные	Золото Платина

Особенности обработки штампов кислотным  травлением. Можно выделить следующие особенности:

Все металлы, используемые для создания штампов, могут быть 
протравлены. Это сталь, медь, латунь, магний и цинк.

Кислота воздействует на штамп, протравливая под углом между 
15 и 30°. Чем выше скорость кислотной струи, тем более острый угол 
разрушения. Точно так же, чем дольше процедура распыления кисло 
ты, тем больше металла вступает во взаимодействие и больший угол 
Подчеркивается.

Глубина (высота) рельефа  находится в диапазоне от 0,25 до 0,3 мм. 
Допуски на глубину (высоту) — приблизительно 0,05 мм.

Кислотное травление  может использоваться для создания высо 
кокачественных (мелких, тонких) изображений в твердых материа 
лах. Однако трудно протравить линии малой ширины в более мягких 
материалах.

Травление может быть произведено быстро в магнии (от 5 до 
10 мин); при травлении других металлов требуется больше времени. 
Продолжительность травления зависит от твердости материала и сте 
пени насыщения кислотной ванны. В отличие от других методов гра 
вирования на время изготовления не влияют размеры изображения.