¿Qué formas puede producir un fabricante de pegatinas de papel?

A Fabricante de pegatinas de papel no están definidos por la tinta que colocan. Está determinado por la incisión que dejó. La calidad de impresión de la pegatina es excelente, pero si el contorno troquelado-no coincide con la obra de arte, el producto no funciona correctamente cuando se utiliza. Por lo tanto, comprender qué forma se puede producir una máquina etiquetadora y con qué tolerancias el costo de producción es muy importante en cualquier decisión de seleccionar equipos o subcontratar series de producción.

Cómo se crea la forma: los tres mecanismos de corte

Las formas en la producción de pegatinas están determinadas casi por completo por la estación de corte más que por la estación de impresión. Tres herramientas diferentes son comunes en aplicaciones industriales. Se diferencian en cómo hacen las formas cortadas, en su precisión y en cómo manejan las formas.

1. Troquel plano-Corte (prensa de platina))

La imprenta plana utiliza una matriz de regla de acero duro. Es una herramienta de corte personalizada que dobla tiras afiladas de acero para convertirlas en tablas-cortadas con láser. La platina verticalmente hacia abajo y empuja el molde a través de la etiqueta del material y hacia una superficie de corte. Esta herramienta es la más antigua y se puede fabricar en la mayor cantidad de formas. Debido a que los moldes están hechos-a medida para cada trabajo, en teoría es posible cortar casi cualquier forma cerrada.

La tolerancia posicional del corte de placas es de ± 0,2-0,5 mm. Esto depende de la vida útil de la prensa, la calidad del troquel y el espesor del material. ISO 2813 significa que ±0,3 mm es el estándar para un etiquetado preciso. Las esquinas de menos de 0,5 mm suelen rasgarse en lugar de cortarse limpiamente. Como resultado, las estrellas afiladas, los zigzags cerrados y los elementos interiores muy pequeños no son prácticos sin mejores reglas de acero y frecuentes cambios de molde.

Las velocidades de la prensa plana oscilan entre 3.000 y 12.000 veces por hora. Esto es mucho más bajo que el de las cuchillas giratorias. Por lo tanto, el corte plano se utiliza mejor para correr, marcar formas o cambiar moldes, por lo que cuanto más lenta sea la velocidad, mejor (Brody y Marsh, 1997).

2.Corte con matriz rotativa-(cilindro a cilindro)

El troquelado-circular con prensa redonda es la entrada de un largo rollo de etiqueta entre el tambor-troquelador y el tambor yunque. La forma se repite alrededor del molde. Por eso esta herramienta es perfecta para formas regulares y repetitivas. Puede cortar rectángulos estándar redondos, ovalados, oblongos y circulares a una velocidad de 60 a 300 m/min. Esto es mucho más rápido que el corte de losas.

Las principales limitaciones son la repetición de la forma y el tamaño del cilindro. El troquel giratorio personalizado es un cilindro cortado con precisión. Se necesitan de tres a seis semanas para fabricarlos y el costo de los moldes es mucho más alto que el de los moldes planos de acero. Para una tirada de gran capacidad de una forma, el costo de cada pegatina disminuye rápidamente. Es demasiado caro para las formas irregulares más pequeñas. El tamaño mínimo característico interno del troquel giratorio estándar es de aproximadamente 1,5 mm. Las características más ajustadas requieren un corte especial con tolerancias de ±0,1 a 0,15 mm bajo tensión controlada (Soroka, 2009).

3.Troquelado-digital (láser o cuchilla oscilante)

Los sistemas de corte digital separan las formas de los moldes. Un cabezal láser o un cortador de cuchilla móvil se mueve a lo largo de una trayectoria recta desde un archivo digital. Por lo tanto, puede cortar cualquier forma cerrada, por irregular que sea, sin una herramienta personalizada. Este fabricante de pegatinas de papel tipo A puede cortar diferentes formas en cada hoja de papel o etiqueta sin el costo adicional de reemplazar la herramienta.

La precisión de posicionamiento del cortador láser que utiliza CO2 de 30 a 150 W sobre papel y etiquetas adhesivas es de ± 0.05 -0.1 mm (ASTM F2921). El precio es la velocidad. Las cortadoras digitales pueden alcanzar un máximo de 5-40m/min. Por lo tanto, no es adecuado para trabajos básicos-de gran volumen, pero es útil para tiradas cortas de formas personalizadas, prototipos y conjuntos de etiquetas que se cambian con frecuencia (Twede & Selke, 2005).

Formas geométricas estándar: lo que hacen bien las máquinas

No importa qué cuchillo utilice, algunas formas funcionarán bien en cualquier parte de la industria.

Los círculos tienen la mejor forma para el troquelado-rotativo. Sin ángulo-significa que no hay puntos de tensión, ni desgaste rápido del troquel ni riesgo de rotura en cualquier grosor de papel normal. Los diámetros que oscilan entre 10 mm y 300 mm son normales. El error de tamaño del círculo es el más pequeño que puedes obtener. Generalmente + -0.1 mm en prensas rotativas en buen estado.

Los rectángulos y los cuadrados son el segundo. El ángulo recto hace que el troquel se desgaste más rápido porque la punta del ángulo se desafila más rápidamente que el ángulo recto. Puede resolver este problema agregando un radio de 1 1 – 3 mm a los dibujos de producción. Los verdaderos rectángulos angulares se pueden cortar en sistemas planos y digitales, pero desgastan los moldes más rápido.

Las elipses y elipses se encuentran entre círculos y rectángulos para resistir la tensión mecánica. Estaban en estado normal en la losa y el sistema rotativo. A menudo se utilizan como etiquetas para botellas porque la superficie de la botella se dobla cuando se colocan (Robertson, 2013).

Los rectángulos redondeados (ardillas/superelipses) se han convertido en una forma común en las etiquetas de productos de consumo. Esto se debe a que le brindan una bonita área de impresión rectangular con una esquina para distribuir la presión. La mayoría de las empresas utilizan un radio de esquina de 3 a 10 mm.

Formas complejas y personalizadas: capacidades y límites

Los adhesivos de papel con superficies planas o cortadas digitalmente pueden crear formas muy diferentes a las formas simples. Las verdaderas restricciones se dividen en tres categorías.

Re-Contornos de entrantes

Siluetas como puntas de estrella, puntas de media luna tangente y etiquetas entrelazadas requieren una cuchilla para cambiar de dirección. En prensas de paneles planos, se pueden utilizar buenas reglas de acero en un radio de 0,8 mm o más. En los moldes rotativos, los puntos de reentrada con un ángulo interno inferior a 60 grados son difíciles de limpiar y cortar, y pueden provocar más fallos de funcionamiento en el molde. Los sistemas digitales manejan los contornos de reentrada sin problemas adicionales.

Ventanas internas y cortes-internos

Haga marcas solo a través del papel superior para completar el papel de revestimiento. Esto le permite colocar pegatinas de cualquier forma en una hoja continua de papel manteniendo el papel de respaldo sin cortar. El error de profundidad del beso es de ±0,02 a 0,05 mm. Si es demasiado superficial, la pegatina no se desprenderá. Si es demasiado profundo, el revestimiento de la máquina de bebidas se romperá. Se trata de un mecanismo de estación de corte para las tres técnicas de corte (Hanlon, Kelsey y Forcinio, 1998).

La ventana interior realmente está cortada a través de la etiqueta, dentro del borde de la etiqueta. Estos requieren un troquel puente que conecte las reglas de corte internas y externas. Los puentes suelen tener más de 3 mm de ancho. Los puentes más estrechos se doblan para producir cortes irregulares. El corte digital no tiene límite de puentes porque no existen herramientas físicas que lo soporten.

Precisión dimensional frente a granos y tazas

El papel es un material, no todas las cosas son iguales. La rigidez en la dirección de la máquina herramienta es de 1,3 a 2,5 veces mayor que la de la máquina herramienta transversal. Esto depende de la mezcla del papel (ISO 534). Cuando corta formas complejas en diferentes direcciones de la fibra, la precisión del tamaño es ligeramente menor que cuando corta en la dirección de la máquina. El efecto es mayor en papel grueso (más de 120 g/m2). TAPPI T411 dice que esta es la causa principal del error en el tamaño de las etiquetas, más que las tolerancias del molde.

Complejidad de la forma y su efecto sobre el rendimiento y la velocidad

La relación entre la complejidad de la forma, el rendimiento y la velocidad de producción es sistemática, no anecdótica. Las formas más complejas producen tres penalizaciones mensurables:

El rendimiento del material se controla mediante la eficiencia del anidamiento. Esta es la cantidad de rollos de papel que se convierten en etiquetas terminadas. Si no está escalonada, la etiqueta circular en el tambor rectangular no puede encajarse más de aproximadamente el 78,5 % (π/4 × 100 %). Para círculos y elipses, el cruce de optimización del software suele ser del 85 al 90% (Paine, 1991). El anidamiento de formas irregulares puede resultar deficiente a menos que utilice un software de anidamiento automático.

Restricciones de materiales que limitan la capacidad de forma

La capacidad de dar forma no puede simplemente mirarse a sí misma y no a la pila de materiales. Cualquier máquina troqueladora-que trabaje con una etiqueta-sensible a la presión-dedal, una capa de pegamento y un revestimiento antiadherente común-tiene un espesor total de 80 a 200 μm por capa. Los espesores totales de pila entre 250 y 600 micras son normales.

El papel superior grueso (más de 120 g/m2 de kraft sin estucar o más de 100 g/m2 de estucado fundido-brillante) requiere más poder de corte. Esto facilita que el molde se doble con elementos más pequeños. Cuando los bordes cortados son más largos, el pegamento sangra en el borde-la capa de pegamento aparece en el borde. Como resultado, se pierde más pegamento debido a la forma compleja. Luego se necesita un límite no-pegajoso (zona muerta) de entre 0,3 y 1,0 mm de ancho para evitar que el revestimiento se ensucie durante el rebobinado (Karmakar, 2014).

Al elegir formas para la producción de pegatinas, hay tres cosas que puedes hacer para controlar si se pueden fabricar.

Dimensión mínima de la característica-La matriz de placa funciona sin características internas, ancho de muesca o radio de punta inferior a 0,8 mm. El plato giratorio estándar es de 1,5 mm. No hay límites para la digitalización, pero la velocidad es un problema.

Radio de esquina-En producción plana o rotativa, se debe utilizar cualquier ángulo recto con un ángulo de 1 mm o más. Cuanto más estrecho sea el ángulo, más rápido se desgastará la matriz y menor será la precisión de las dimensiones.

Relación de área de superficie-Una relación P/E alta (tiempo de corte prolongado en comparación con el área de la etiqueta) da como resultado una menor eficiencia anidada, una mayor producción de sangrado de pegamento y un mayor desgaste del molde. La mejor forma de producir es aquella con una relación precio-e-beneficios baja. Es por eso que los rectángulos circulares y circulares son las formas más comunes en las pegatinas comerciales.

Resumen

La forma resultante de un fabricante de pegatinas de papel está determinada por el proceso de corte, el tipo de herramienta, el espesor del material y la velocidad de paso. No es un límite puesto por ninguna máquina. Los círculos, óvalos, rectángulos y rectángulos circulares son soportes de alta-velocidad y alto-rendimiento. Se pueden crear formas cerradas complejas, formas de estrella y formas entrelazadas en sistemas planos y digitales. Pero son más lentos, cuesta más moldearlos y producir menos. Cuanto más compleja es la forma, mayores son los problemas. El corte digital elimina todos los límites de las herramientas, pero consume su velocidad. Por lo tanto, es la mejor opción para la personalización-de formas y prototipos en tiradas cortas. Conociendo estas ventajas y desventajas,-los compradores o diseñadores pueden elegir con confianza cualquier forma. Pero no solo debe ingresar el contorno, sino también el tamaño mínimo de la característica, el radio de la esquina y el espesor del objetivo.

Referencias

• ISO 534:2011.Papel y cartón - Determinación de espesor, densidad y volumen específico. Organización Internacional de Normalización.
• Norma ISO 2813:2015.Pinturas y barnices - Determinación del valor de brillo a 20 grados, 60 grados y 85 grados. (Referenciado para la metodología de tolerancia dimensional en el contexto de medición-de superficies). ISO.
• ASTM F2921-22.Terminología estándar relacionada con las operaciones de conversión de hojas sueltas y en rollo. ASTM Internacional.
• TAPPI T411 om-15.Grosor (calibre) del papel, cartón y cartón combinado. TAPI.
• Brody, AL y Marsh, KS (eds) (1997).La enciclopedia Wiley de tecnología de embalaje(2ª ed.). John Wiley e hijos.
• Hanlon, JF, Kelsey, RJ y Forcinio, HE (1998).Manual de ingeniería de paquetes(3ª ed.). Prensa CRC.
• Paine, FA (1991).Manual del usuario del embalaje. Académico Blackie.
• Soroka, W. (2009).Fundamentos de la tecnología de embalaje(4ª ed.). Instituto de Profesionales del Embalaje.
• Twede, D. y Selke, S. (2005).Cajas de cartón, cajones y cartón ondulado: manual de tecnología de embalaje de papel y madera. Publicaciones DEStech.
• Robertson, GL (2013).Envasado de alimentos: principios y práctica(3ª ed.). Prensa CRC.
• Karmakar, SR (2014).Tecnología de impresión textil(2ª ed.). Publicación Woodhead.
• Norma ISO 12625-2:2019.Papel tisú y productos tisú - Parte 2: Determinación de la resistencia a la tracción. ISO.