Skärmetoder vid tillverkning av wellpapp och kartong
Om skärning och knivar för wellpapp- och kartongtillverkning
Läs också en annan artikel om ett liknande ämne på vår blogg "Problems and Solutions when Cutting Honeycomb Cardboard"
Den här artikeln handlar om industriella skärmetoder för kartong-, wellpapp- och pappförpackningar. Fokus ligger på skärtekniker och knivar som används vid tillverkning av wellpapp- och kartongprodukter.
Förpackningar av wellpapp och kartong är miljövänliga och moderna förpackningar som används globalt i extremt stora mängder. Analyser av pappers- och kartongmarknaden visar att tryckpapper, förpackningspapper och kartong är de mest massproducerade produkterna och expanderar kontinuerligt över hela världen.
Enligt analysföretaget Mordor Intelligence's "Paper Packaging Market - Growth, Trends, Covid-19 Impact, and Forecasts (2023 - 2028)" [1] kommer den globala marknaden för pappers- och kartongförpackningar att vara värd mer än 320 miljarder dollar år 2024. Marknaden beräknas växa med 4% varje år. I rapporten anges att de viktigaste faktorerna som driver tillväxten på marknaden för pappers- och kartongförpackningar är den växande efterfrågan på kartongförpackningar inom sjukvården, ökad medvetenhet om förpackningsmaterialens hållbarhet, införandet av miljövänliga förpackningar och den ökande användningen av pappersbaserade förpackningar inom livsmedelsindustrin.
De största tillverkarna på marknaden för förpackningar av papp och kartong är Stora Enso, Smurfit Kappa, Svenska Cellulosa Aktiebolaget SCA, Cascades inc, DS Smith, Fedrigoni S.P.A., Atlantic Packaging, International Paper, Mondi, Nippon Paper Industries Co, Ltd., Amcor plc, METSÄ GROUP, Georgia-Pacific, Oji Holdings Corporation, Mayr-Melnhof Karton AG och många andra.
Vi kommer att ta en närmare titt på förpackningskartong, berätta om dess variation och metoder för skärning vid tillverkningen.
Typer av wellpapp- och kartongförpackningar
Material som främst används för produktförpackningar inkluderar wellpapp eller wellpappark, kartong och papp. Kartong- och pappförpackningar kan delas in i följande kategorier beroende på deras strukturella egenskaper och typ av material: wellådor / wellpappkartonger, stansade lådor, papptuber och omslag, pappsäckar, lastpallar och pallkragar i wellpapp, kartonger, produktförpackningar, kartonginlägg, stötdämpare m.m.
Vad är skillnaden mellan wellpapp och kartong?
Wellpapp är ett robust material som huvudsakligen används för att tillverka sekundära förpackningar för varor för lagring och frakt. Det har minst ett ytterskikt av papper och ett eller flera korrugerade mellanlager. Kartong och papp är ett tjockt och styvt förpackningsmaterial av papper som används för primärförpackningar och som inte har ett korrugerat mellanskikt. Beroende på tjockleken kallas det antingen kartong eller papp.
Krossskärning av papp och kartong med cirkelkniv
Denna skärprocess utförs av en roterande kniv på en speciell stödaxel. Cirkelkniven drivs i rotation av friktionen mellan kniven och den rörliga bana som skärs. Radien på det cirkelformade bladet beror på tjockleken på det material som ska skäras och den vinkel i vilken bladet är inställt i förhållande till materialets plan. Denna vinkel får inte överstiga 150 grader. Denna typ av skärning används främst för enskiktsmaterial och även i vissa typer av slitsmaskiner.
Skärning med en tallriksformad överkniv och en underkniv
Knivens roterande rörelse ger skärning och förflyttning av materialet. Vid kontinuerlig materialmatning ökar friktionskraften jämfört med skärning med platta knivar. För denna typ av skärning används tallriksformade knivar. Slipningsvinkeln på överkniven påverkar materialets skärkvalitet och bladens hållfasthetsegenskaper. I teorin, beroende på stålets hårdhet, bör skärvinkeln vara så hög som möjligt (nära 87 grader). I praktiken, och för att minska friktionskraften, är det bättre att hålla skärvinkeln nära 50 grader. Om skärvinkeln överstiger 50 grader kommer bladet att slitas för hårt eller skäreggen att flisas av. Man måste hela tiden vara uppmärksam på att skärpa i rätt tid, eftersom knivarna förutom den roterande rörelsen också kan slå i sidorna och bli slöa i förtid. Roterande cirkulära knivar, som fungerar som en sax, används ofta i pappersskärnings- och skärningsmaskiner.
Skärning av papp och kartong genom hackning
Denna typ av skärning utförs också med hjälp av två knivar. Hackning används vid tillverkning av mjuka pappersförpackningar (papperssäckar, påsar, lådor etc.). Pappersmaterialet skärs mellan en tandad kniv och en slät kniv, som är förskjutna med ett litet avstånd. Resultatet blir en vågig eller ojämn skärning av materialbanan.
Skärning av papp och kartong på en rulle
Under de senaste åren har efterfrågan på rullskärningsmaskiner ökat på grund av den snabba utvecklingen inom förpackningsindustrin, etiketter och flexibla plastförpackningar.
Upprullningsmaskiner för rullskärning används för längsgående skärning av papp och kartong. Behovet av olika rullstorlekar (från 8-10 mm till 1 m och mer) med olika materialdensitet, från finpapper till kartong med medelhög densitet, ledde till skapandet av skärmaskiner med olika design och kapacitet. Slittmaskiner för rullar tillhör kategorin höghastighetsmaskiner med en skärhastighet på upp till 200 meter per minut.
Steg för skärning av papper och kartong på rullar. Rullar av papp eller kartong fixeras och placeras på ett avrullningsstativ som är utrustat med en anordning för att justera rullens position. De nedersta knivarna placeras i intervall som är lika med pappersremsans angivna bredd. Därefter monteras de övre knivarna nära de underliggande knivarna och pappersbanan matas till maskinens skär- och lindningssektion. För att säkerställa att pappersbanan är väl spänd trycks en bromsanordning på stativet. Efter att rullbredden har kontrollerats och maskinen är klar att starta, startas den med lägsta hastighet och ökas gradvis.
Knivverktyget på rullmaskinerna består av över- och underknivar monterade på två parallella axlar. Knivarna fungerar som en roterande sax. Att knivarna sitter tätt i arbetsläget säkerställs av dämpare i form av spiralfjäderringar på de övre tallriksformade knivarna.
Skärning av wellpapp med plotter
Plotterskärning av wellpapp på digitala skärmaskiner möjliggör ekonomisk användning av material för att bearbeta produkter med hög noggrannhet. Plotterknivarna lämnar ett jämnt snitt utan deformation av wellpappmaterialet. Maskinen kan skära från ett ark upp till flera dussin, vilket gör det möjligt att skapa och designa kundanpassade produkter.
För att skära slitstark wellpapp på digitala skärmaskiner används följande metoder:
- Skärning med en CNC-plotter går vinkelrätt mot räfflorna. Under bearbetningen demonstreras produktens dämpande egenskaper. Korrugeringens låga styvhet möjliggör produktion av dekorativa element.
- Skärning med en plotterskärare längs räfflorna. Detta har en positiv effekt på styrkan, eftersom förstyvningsribborna inte skadas under bearbetningen. Beroende på antalet lager används wellpapp för att tillverka substrat eller lådor för transport av varor.
Wellpappen skärs med vassa plotterknivar monterade i en CNC-plottermaskin. Till skillnad från den mekaniska bearbetningsmetoden utför maskinen konturskärning baserat på de inställda parametrarna. Programvaran gör det möjligt för användaren att kontrollera skärets kvalitet och djup. Som ett resultat får wellpappskivorna ett rent snitt utan att skärkanterna bränns eller slits. Noggrannheten i panelskärningen uppnås genom vakuumfixering av materialet.
Stansning av wellpapp och kartong
Stansning är processen att skära ut en produkt ur ett kartongark med hjälp av formade knivar med en viss konfiguration. Denna skärmetod används på stansmaskiner för att tillverka etiketter, kartonger, wellpappförpackningar och andra förpackningar. Stansprocessen, med hjälp av en stansmaskin, gör att du kan skära en form av förpackningen eller den tryckta produkten. Stanspressar används för att stansa den yttre konturen av kartong, papper eller plast. Stansning kan utföras på roterande stansar eller stansning på enskilda ark av kartong med hjälp av en platt stans.
Denna metod är vanlig vid tillverkning av kartonglådor eller förpackningar, där man behöver skära en komplex form och viklinjer. Vanliga alternativ för stansning är: stansning med stålregel, sammansatta stansar, roterande stansning, stansning med roterande press, skärning, kiss cutting.
_____
Källor:
1. GLOBAL PAPER AND PAPERBOARD PACKAGING MARKET - GROWTH, TRENDS, COVID-19 IMPACT, AND FORECASTS (2023 - 2028) https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/global-paper-and-paperboard-packaging-market., Accessed the 6th February 2023
