การตัดแบบได-เป็นกระบวนการหลักในการ-ตกแต่งขั้นสุดท้ายหลังการพิมพ์ โดยเกี่ยวข้องกับการใช้แรงกดบนวัสดุพิมพ์โดยใช้แม่พิมพ์ตัดเพื่อดำเนินการขั้นตอนการผลิตที่สำคัญ เช่น การขึ้นรูปกล่อง การตัดฉลาก และการสร้างบรรจุภัณฑ์ที่มีรูปทรงเป็นเอกลักษณ์ ในอดีต ขอบเขตของการพัฒนาเทคโนโลยีการตัดแม่พิมพ์-ถูกกำหนดโดยวัสดุแบบดั้งเดิม เช่น กระดาษแข็งและกระดาษลูกฟูก อย่างไรก็ตาม ในขณะที่อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปสู่ความยั่งยืน น้ำหนักเบา และเทคโนโลยีอัจฉริยะ จึงมีการนำวัสดุใหม่ๆ เข้าสู่ห่วงโซ่การผลิตเพิ่มมากขึ้น แม้ว่าวัสดุเหล่านี้จะให้คุณสมบัติใหม่ๆ แก่บรรจุภัณฑ์ แต่ก็ยังนำเสนอความท้าทายและข้อกำหนดที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับ-อุปกรณ์ตัดแม่พิมพ์ การออกแบบแม่พิมพ์ และพารามิเตอร์ของกระบวนการ การทำความเข้าใจผลกระทบของวัสดุใหม่เหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับองค์กรการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์ เพื่อรักษาความสามารถในการแข่งขันท่ามกลางคลื่นแห่งการเปลี่ยนแปลงวัสดุ
I. ผลกระทบของวัสดุทางเลือกที่ยั่งยืนต่อการตัดแม่พิมพ์-
กระดาษแข็งไฟเบอร์รีไซเคิล
ปัจจุบันกระดาษแข็งไฟเบอร์รีไซเคิลเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม-หลักที่สุดเมื่อเทียบกับกระดาษแข็งเยื่อบริสุทธิ์ ผลิตจากกล่องใช้แล้วรีไซเคิลและขยะจากการพิมพ์ เมื่อเปรียบเทียบกับกระดาษแข็งเยื่อบริสุทธิ์ กระดาษไฟเบอร์รีไซเคิลมีความสม่ำเสมอของเส้นใยน้อยกว่าและมีการยึดเกาะระหว่างชั้นน้อยกว่า ภายใต้แรงกดดันในการตัดด้วยแม่พิมพ์- มีแนวโน้มที่จะเกิดการหลุดล่อน (หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ "การแยกชั้น") และการแตกร้าวตามแนวรอยพับ ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมแรงกดที่ละเอียดยิ่งขึ้นในอุปกรณ์ตัดแม่พิมพ์- และต้องมีการออกแบบแม่พิมพ์เพื่อรวมโฟมรองรับที่มีความหนาแน่นมากขึ้น เพื่อป้องกันความเสียหายทางโครงสร้างที่เกิดจากความเข้มข้นของความเค้นเฉพาะที่ที่จุดรอยพับ
กระดาษแข็งที่ทำจากผลพลอยได้ทางการเกษตร- (เช่น ชานอ้อยและเยื่อไผ่)
กระดาษแข็งที่ทำจากชานอ้อยและเยื่อไผ่เป็นทางเลือกใหม่แทนเยื่อไม้ โดยมีเส้นใยสั้นกว่าและมีพื้นผิวที่แตกต่างจากกระดาษแข็งเยื่อไม้อย่างเห็นได้ชัด ในระหว่างการตัดแบบตาย- กระดาษแข็งไฟเบอร์สั้น-จะทำให้ขอบมีความเรียบน้อยลง และต้องใช้ใบมีดตัดที่คมยิ่งขึ้น การสึกหรอของใบมีดแม้เพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลให้เกิดเสี้ยนหรือฉีกขาดได้ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความถี่ในการเปลี่ยนใบมีดและต้นทุนการผลิตโดยรวม นอกจากนี้ ปริมาณความชื้นของกระดาษแข็งเหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพการตัดแม่พิมพ์- ทำให้ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในโรงปฏิบัติงานการผลิตที่เข้มงวดมากขึ้นเมื่อเทียบกับกระบวนการแบบดั้งเดิม ฟิล์มชีวภาพ-ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (เช่น PLA)
ฟิล์มชีวภาพ-เช่นกรดโพลิแลกติก (PLA) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหาร แต่ความสามารถในการขึ้นรูป-ในการตัดเฉือนยังด้อยกว่าฟิล์ม BOPP หรือ PET แบบดั้งเดิมมาก PLA ค่อนข้างเปราะและไวต่อความร้อนสูง- ความเร็วตัดแม่พิมพ์-ที่มากเกินไปทำให้เกิดความร้อนจากการเสียดสีซึ่งทำให้วัสดุเฉพาะจุดอ่อนตัวและเสียรูป ส่งผลให้คุณภาพการตัดลดลง การประมวลผลวัสดุเหล่านี้จำเป็นต้องลดความเร็วในการตัดแม่พิมพ์-และใช้ตัวช่วยทำความเย็นเพื่อควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์ แอปพลิเคชันระดับสูงบางรายการ-จำเป็นต้องใช้เทคนิคการตัดแบบ "เย็น-มีด"- ด้วยซ้ำ
ครั้งที่สอง ความท้าทายในการตัดแม่พิมพ์-สำหรับวัสดุคอมโพสิตและวัสดุเชิงหน้าที่
อลูมิเนียม-วัสดุบรรจุภัณฑ์พลาสติกคอมโพสิต
คอมโพสิตที่ผสมอลูมิเนียมฟอยล์กับกระดาษหรือพลาสติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่มีอุปสรรคสูง-ในอุตสาหกรรมอาหารและยา การมีอยู่ของชั้นอลูมิเนียมฟอยล์นั้นจำเป็นต้องใช้ใบมีดตัดเพื่อตัดวัสดุสองชนิดพร้อมกันซึ่งมีความแข็งและความเหนียวแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งมักจะนำไปสู่การฉีกขาดของชั้นอะลูมิเนียมหรือการบดของชั้นพลาสติก ทำให้ยากต่อการรักษาขอบที่สะอาดและสม่ำเสมอ โดยทั่วไปแล้ว การจัดการกับวัสดุเหล่านี้ต้องใช้ใบมีดโลหะผสมที่แข็งกว่าและเพิ่มแรงกดในการตัดแม่พิมพ์-เป็น 1.5–2 เท่าของกระดาษแข็งมาตรฐาน ขณะเดียวกันก็ยอมรับอายุการใช้งานที่สั้นลงสำหรับใบมีดและกำหนดเวลาการเปลี่ยนแม่พิมพ์ตามปกติ
เลเซอร์-กระดาษแข็งเคลือบโลหะ
กระดาษแข็งเคลือบโลหะด้วยเลเซอร์-เป็นวัสดุทั่วไปสำหรับ-กล่องของขวัญระดับไฮเอนด์และบรรจุภัณฑ์สำหรับยาสูบและแอลกอฮอล์ ในระหว่างการตัดด้วยแม่พิมพ์- การเคลือบพื้นผิวโลหะมีแนวโน้มที่จะหลุดล่อนหรือหลุดลอกเนื่องจากแรงกดที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะทำให้คุณภาพการมองเห็นของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปลดลง การตัดแม่พิมพ์-วัสดุนี้จำเป็นต้องมีการควบคุมความสม่ำเสมอของแรงดันอย่างเข้มงวด เพื่อป้องกันแรงกดเฉพาะที่มากเกินไปซึ่งเกิดจากการที่ยางดีดตัวออกแข็งเกินไป นอกจากนี้ การวางแนวการตัดควรหลีกเลี่ยงพื้นที่ที่มีลวดลายที่เป็นโลหะหนาแน่นที่สุด
ลอกกระดาษและ-ฉลากกาวในตัว
โครงสร้างคอมโพสิตหลาย-ชั้นของ-ฉลากแบบมีกาวในตัว (พื้นผิว ชั้นกาว และกระดาษรอง) ทำให้มีความต้องการความแม่นยำในการตัด-ที่สูงมาก แม่พิมพ์จะต้องตัดผ่านชั้นผิวหน้าและชั้นกาวโดยไม่ทำให้กระดาษรองขาด (กระบวนการที่เรียกว่า "การตัดแบบจูบ-" หรือ "การตัดครึ่ง-") โดยทั่วไปพิกัดความเผื่อสำหรับความลึกของการตัดจะอยู่ภายใน ±0.02 มม.- ซึ่งเข้มงวดกว่าข้อกำหนดด้านความแม่นยำสำหรับการตัดแม่พิมพ์กระดาษแข็งมาตรฐาน-มาก การบรรลุ "การตัด-การจูบ" อย่างมั่นคง (การตัดบางส่วน) ต้องใช้อุปกรณ์ตัดแบบตาย-ที่มีความแม่นยำในการควบคุมเซอร์โวสูงมาก รวมกับเครื่องวัดความหนาของเลเซอร์เพื่อตรวจสอบความผันผวนของความหนาของวัสดุใน-แบบเรียลไทม์ และปรับพารามิเตอร์ความลึกของการตัดแบบไดนามิก
ที่สาม แม่พิมพ์ที่อัปเกรดแล้ว-ข้อกำหนดในการตัดสำหรับวัสดุพิเศษใหม่ๆ
กระดาษแข็งรังผึ้ง
กระดาษแข็งรังผึ้งได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วใน-บรรจุภัณฑ์อีคอมเมิร์ซ เนื่องจากมีคุณสมบัติกันกระแทกที่ดีเยี่ยมและมีน้ำหนักเบา โครงสร้างแกนรังผึ้งช่วยให้สามารถบีบอัดตามแนวแกน Z- ได้อย่างมีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์ตัด-แม่พิมพ์เบดแบน-มาตรฐานมักจะให้ผลลัพธ์ที่ไม่ดี บ่อยครั้งทำให้แกนพังทลายแทนที่จะตัดอย่างหมดจดที่แนวการตัด โดยทั่วไปแล้ว กระดาษตัดแบบรังผึ้ง-ต้องใช้มีดสั่นความถี่สูงหรือเครื่องตัดแบบโรตารี่แบบพิเศษ- โดยใช้การสั่นสะเทือนหรือการกลิ้งแทนการกดแบบแบน-เพื่อลดความเสียหายทางโครงสร้างที่ขอบตัด
กระดาษลูกฟูกฟลุตไมโคร- (ขลุ่ย E, F และ G)
ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพการกันกระแทกในระดับหนึ่ง แผ่นกระดาษลูกฟูกไมโคร-มีความหนาลดลงอย่างมาก ซึ่งนำไปสู่การนำมาใช้ในบรรจุภัณฑ์ระดับพรีเมียมเพื่อทดแทนกล่องพับแบบดั้งเดิมบางกล่อง โครงสร้างกระดาษลูกฟูกบางมีความไวสูงต่อแรงกดตัด- แรงกดที่มากเกินไปจะทำให้แกนกระดาษลูกฟูกเรียบ และทำให้โครงสร้างกันกระแทกลดลง ในขณะที่แรงกดที่ไม่เพียงพอส่งผลให้เกิดการตัดที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการควบคุมแรงดันโซนที่แม่นยำ และต้องมีโปรไฟล์พารามิเตอร์กระบวนการเฉพาะสำหรับข้อกำหนดเฉพาะที่แตกต่างกันของไมโคร-ฟลุตบอร์ด
พื้นผิวบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะด้วยการพิมพ์ด้วยหมึกนำไฟฟ้า
ด้วยการนำ NFC มาใช้อย่างแพร่หลายในการต่อต้าน-ฉลากอัจฉริยะและป้องกันการปลอมแปลง ปัจจุบันวัสดุบรรจุภัณฑ์บางชนิดมีวงจรหมึกนำไฟฟ้าหรือโครงสร้างเสาอากาศฝังอยู่ เมื่อได-ตัดวัสดุเหล่านี้ เส้นทางการตัดจะต้องหลีกเลี่ยงพื้นที่ที่มีวงจรนำไฟฟ้าอย่างแม่นยำ การเบี่ยงเบนใดๆ อาจเสี่ยงต่อการตัดเส้นทางสื่อกระแสไฟฟ้า ทำให้เกิดความล้มเหลวในการทำงานทั่วทั้งแบตช์ สิ่งนี้ทำให้เกิดความต้องการความแม่นยำในการออกแบบดิจิทัลของแผ่นตัดได- และความแม่นยำในการลงทะเบียนของอุปกรณ์ที่เกินกว่ากระบวนการแบบเดิมๆ มาก ด้วยเหตุนี้ การตัดด้วยเลเซอร์และการตัดด้วยแม่พิมพ์ดิจิทัล-จึงกลายเป็นวิธีการประมวลผลที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์ดังกล่าว IV. คำแนะนำสำหรับการอัพเกรดทางเทคนิคท่ามกลางเทรนด์วัสดุใหม่
เพื่อจัดการกับความท้าทายที่หลากหลายที่เกิดจากวัสดุใหม่ เทคโนโลยีการตัดแม่พิมพ์-กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในหลายทิศทางหลัก: แทนที่กลไกลูกเบี้ยวแบบเดิมด้วยการควบคุมแรงดันที่แม่นยำที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว- เพื่อให้สามารถปรับแรงดันแบบไดนามิกและปรับเปลี่ยนได้สำหรับวัสดุที่แตกต่างกัน การใช้-การตัดด้วยเลเซอร์ดายแบบไม่สัมผัส-เพื่อทดแทนใบมีดเหล็ก- ดังนั้นจึงช่วยขจัดการสึกหรอของใบมีดโดยพื้นฐาน-ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดฟิล์มและวัสดุคอมโพสิตที่มีความแม่นยำสูง- บูรณาการระบบการลงทะเบียนด้วยภาพเข้ากับอุปกรณ์ตัดแม่พิมพ์-อย่างลึกซึ้งเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่แม่นยำภายใน 0.1 มม. และการนำการจัดการฐานข้อมูลวัสดุไปใช้เพื่อเก็บถาวรพารามิเตอร์กระบวนการแบบดิจิทัล อำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและการผลิตซ้ำที่สม่ำเสมอ
คำถามที่พบบ่อย: คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพชนิดใหม่ (เช่น ฟิล์ม PLA) สามารถนำไปแปรรูปโดยตรงโดยใช้อุปกรณ์ตัดได-ที่มีอยู่ได้หรือไม่
ตอบ: ในกรณีส่วนใหญ่ คุณสามารถใช้อุปกรณ์ที่มีอยู่ได้ แต่พารามิเตอร์กระบวนการจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยน เช่น ลด-ความเร็วในการตัดแม่พิมพ์ การควบคุมอุณหภูมิของแผงแม่พิมพ์- และรับประกันความคมของใบมีดสูง อุปกรณ์บางอย่างอาจต้องมีอุปกรณ์ระบายความร้อนเสริมเพิ่มเติม ขอแนะนำให้ดำเนินการทดลองตัดเป็นชุด-จำนวนเล็กน้อยโดยใช้ตัวอย่างเพื่อประเมินก่อนดำเนินการผลิตจำนวนมาก
คำถามที่ 2: การหลุดร่อนบ่อยครั้งที่เกิดขึ้นระหว่างการได-ตัดกระดาษแข็งไฟเบอร์รีไซเคิลจะสามารถแก้ไขได้อย่างไร
ตอบ: ขั้นแรก ตรวจสอบว่าความลึกของเส้นพับมากเกินไปหรือไม่ และลดความสูงของกฎการพับได้อย่างเหมาะสมหรือไม่ ประการที่สอง เพิ่มความหนาแน่นของการรองรับของแถบโฟมทั้งสองด้านของเส้นพับเพื่อลดแรงกดทับ-เฉพาะที่ ขณะเดียวกัน ให้รักษาปริมาณความชื้นของกระดาษแข็งให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม (โดยทั่วไปคือ 8%–12%) เพื่อป้องกันการเปราะของเส้นใยที่เกิดจากความแห้งมากเกินไป
คำถามที่ 3: วัสดุใหม่ใดเหมาะที่สุดสำหรับการตัด-แม่พิมพ์ด้วยเลเซอร์กับการตัด-กฎตายด้วยกฎเหล็ก-จากเหล็กแบบดั้งเดิม
ตอบ: การตัดด้วยแม่พิมพ์ด้วยเลเซอร์-เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ทำจากฟิล์ม- (PET, PLA, อลูมิเนียมฟอยล์คอมโพสิต) และซับสเตรตบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะที่มีวงจรนำไฟฟ้า ให้ความแม่นยำสูงและไม่มีการสึกหรอของใบมีด การตัด-กฎตาย-เหล็กแบบดั้งเดิมให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่าและต้นทุนที่ต่ำกว่าสำหรับวัสดุที่หนากว่า เช่น กระดาษแข็งหนาและกระดาษลูกฟูก แต่ละเทคโนโลยีมีขอบเขตการใช้งานเฉพาะของตัวเอง
