?? 隨著人們生活水平的提升，各類品質上乘、包裝精美的商品逐漸走入人們的生活。包裝是產品留給消費者的第一印象，正被越來越多的商家高度重視。特別是紙品包裝，憑借環(huán)保、衛(wèi)生以及豐富的展示效果，正被香煙、日化、酒類、食品、藥品、服裝等消費品所廣泛采用。隨著需求的變化，作為紙品包裝最重要的整飾工藝，模切燙印設備和技術得到了快速發(fā)展。在國內印刷包裝行業(yè)，甚至有些模切燙印設備、技術已超越歐美發(fā)達國家和地區(qū)，成為國際領先技術。 從落后到領先，我們經歷了手動到自動、單一功能到多樣功能、模仿到創(chuàng)新的過程，直到今天朝著自動化、智能化、數字化的方向繼續(xù)快速發(fā)展。在這個發(fā)展歷程中，關于模切燙印的設備與技術層出不窮：按照加工對象大體可分為單張紙加工和卷筒紙加工;按照加工形式大體可分為圓壓平、平壓平、圓壓圓，直到激光模切的出現打破了行業(yè)對傳統(tǒng)模切工藝的認知;在一些特殊行業(yè)還出現了相關專用設備與技術，例如水松紙燙印、不干膠模切燙印、瓦楞紙板專用生產線等。筆者在此僅針對應用最廣泛的單張紙平壓平熱燙印與單張紙平壓平模切設備與技術，總結過去20年間走過的路，探討未來的發(fā)展方向與出路。 手動到自動的進步 20年前，包裝產品僅限于實現包裝成型這樣的基本功能。對于整飾工藝而言，覆膜、上光是較為常用的手段，鮮有燙印、凹凸工藝。那時的模切燙印工藝要求較低，多數使用手動平壓平模切燙金機(俗稱“老虎嘴”)完成。事實上，也有一種歐洲進口的具有自動放料、取料的手動模切燙金機，但性價比極低，致使其沒能得到發(fā)展。手動模切燙金機大多以人工上料、人工放紙定位、人工取料的全手動加工為主，具有成本低廉、技術要求低、運用靈活的特點，可以模切，也可以燙印，能夠長單生產，也能夠短單打樣，同時具有多種幅面可以選擇，設備投入成本低廉，是當時印刷包裝企業(yè)的必備之選。然而，手動模切燙金機也有諸多缺點：勞動強度大，需要人工搬紙、上紙、續(xù)紙、收紙，所有的物料輸送、定位工作均需人工完成;安全性低，操作危險，特別是操作人員容易疲勞，易引發(fā)安全事故;效率低下，常見對開機效率僅為800～1000張/時;功能單一，僅能實現模切燙印的基本功能。 隨著市場需求的不斷增加，手動模切燙金機已經遠遠不能滿足印刷包裝企業(yè)對工藝、效率方面的需求。自動模切燙金機逐漸走進了規(guī)模印刷包裝企業(yè)。這里所說的“自動”模切燙金機，是指可由設備自動將堆疊好的待加工紙張由輸紙機自動輸紙、定位、模切直到整張收集堆疊成垛的模切燙金機。20世紀90年代初期，自動模切燙金機主要有歐洲進口設備、日本進口設備、臺灣設備和剛剛起步的國產設備，代表品牌有BOBST(瑞士博斯特)、Gietz(瑞士吉士)、Sanwa(日本三和)、臺灣財順、唐山玉印、上海亞華、臺灣有恒(天津有恒)等。 模切生產效率方面，歐洲進口設備最高生產速度可以達到7500張/時，日本進口設備最高生產速度達6000～7500張/時，臺灣設備和剛剛起步的國產設備最高生產速度大多在5000～6000張/時之間。精度方面，歐洲和日本進口設備均能達到±0.12mm左右，臺灣和國產設備雖然大多也可達到±0.15mm左右，但穩(wěn)定性相對較差。 歐洲進口設備以技術先進、效率高、精度高、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢占領了幾乎所有的高端市場，但設備造價與維護成本非常高昂。日本進口設備結構相對簡單、運行穩(wěn)定、故障率低，效率和精度也有比較好的保障，但相對設備成本與維護成本也很高，在高端市場也占有一席之地。而臺灣設備相對國產設備起步稍早，與國產設備一樣走模仿的路線，雖然故障率相對稍高，但設備投入成本及維護成本相對較低，在效率和精度方面可以滿足一般包裝產品需求。當時唐山玉印、上海亞華在國內率先推出國產自動模切燙金機，較雄厚的技術實力、較好的售后服務和極高的性價比，使其在中低端市場有較為廣泛的應用。 在手動向自動設備轉變的過程中，行業(yè)中一度出現了一種由人工放紙代替輸紙機的“半自動”模切機型。半自動機型相對手動機型，有相對較高的生產效率，但是安全性和勞動強度仍是非常突出的問題。因此其應用并不廣泛，在低端市場手動向自動轉變的過程中，充當了過渡的角色，很多企業(yè)在較短暫的過渡后，便放棄半自動設備，轉而引進自動化設備。到20世紀90年代末期，中等規(guī)模以上的印刷包裝企業(yè)，大多實現了模切燙印設備由手動轉向自動的技術轉型。 功能多樣化的演變 燙?。喝⒍ㄎ粻C印和鐳射避版縫燙印技術的應用 為了突顯產品的品質和高端定位，包裝產品的裝飾要求和效果很快發(fā)生了巨大變化。高端日化、煙酒包裝大量采用了燙印工藝進行美化裝飾，甚至使用了技術先進的全息定位燙印、鐳射避版縫燙印、凹凸燙印等領先技術。進入21世紀，煙包大量采用全息定位燙印和凹凸燙印工藝，進行美化裝飾。這對燙印設備、工藝提出了新的要求和考驗。全息定位燙印技術，是將鐳射全息圖文制作在電化鋁中，燙印時，由燙金機的定位電眼和控制系統(tǒng)對鋁箔實現精確送箔控制，將指定的圖文燙印在印張的指定位置。鐳射避版縫燙印技術是通過燙印定位電眼檢測和控制系統(tǒng)的計算，在送箔過程中自動避開鐳射制造接縫的一項技術。 在設備方面，能夠實現高精度全息定位燙印的設備，前期僅有歐洲進口高端設備，以BOBST燙金機、Gietz燙金機為主。由于市場需求的強烈和較好的利潤空間，一時間，價格高昂的進口燙印設備炙手可熱。各大企業(yè)不惜花費每臺上千萬元的資金，也一定要采購這樣的設備，以滿足其新的生產需求。由于各國家和地區(qū)需求的不同，全息定位燙印和鐳射避版縫燙印技術僅在中國得到火熱發(fā)展，日本、臺灣設備制造企業(yè)并未對其足夠重視。彼時高端燙金機市場形成了歐洲進口設備壟斷的局面。但中國印后設備制造企業(yè)很快看到了市場機會，紛紛嘗試提升設備的功能和品質，以滿足這一市場需求，為國人提供性價比更高的設備與技術，以上海亞華、唐山玉印以及天津有恒等為主要代表。20世紀90年代中期，上海亞華率先通過復制、消化歐洲技術，推出了具有全息燙印功能的TYM780型高性價比自動模切燙金機。 近10年間，BOBST、Gietz幾乎是高端印刷包裝企業(yè)的不二之選，而唐山玉印、上海亞華的設備以較為完善和穩(wěn)定的功能和較高的性價比在中低端市場有著非常廣泛的應用。2004年，有恒集團——天津長榮印刷設備股份有限公司(以下簡稱“長榮股份”)，聯(lián)合臺灣技術力量，攻克重重技術難題，將全息定位燙印、鐳射避版縫燙印技術加持到其全新設計的MK920YMI型燙金機上，并以媲美歐洲產品的先進技術、穩(wěn)定性能和卓越的生產效率，近乎同等的品質受到了市場的廣泛好評。 模切：自動模切清廢技術、全清廢技術的應用 由于社會的進步，綜合生產效率和工人的勞動強度越來越受到人們的重視。因此，可以減少人力開支、提升生產效率的自動模切清廢功能，開始被行業(yè)所重視。帶有自動清廢功能的模切機，可以在生產過程中在線實現印張中局部廢料或者邊廢的清除，但最終的半成品仍需一部分人工清廢才能得到成品盒片。由于自動清廢功能可以降低后期清廢工人的勞動強度，提升生產效率，開始被更多的印刷包裝企業(yè)采用。由于技術難度相對較低，很快，無論進口設備還是國產設備，均具備了較為穩(wěn)定的清廢功能。相對普通單模切機而言，實現清廢功能的模切機在生產成本和生產準備時間方面均稍有增加，因此更適合于有一定批量的訂單或重復訂單。在清廢功能方面，無論進口設備還是國產設備，后期均增加了清叼口功能的清廢模切機型，力求進一步提升效率。 在傳統(tǒng)模切工藝中，模切所需的整垛印張必須經過繁重的人工堆碼;其模切的半成品印張即使完成了部分連線清廢也必須經過人工周轉，進行勞動強度極高的人工清廢，才能進入到下一工序進行加工。在這一系列環(huán)節(jié)中，單一機臺即需要4～6人經過大量的高強度人工勞動才能完成，產成品質量也會在一定程度上受到人為因素的影響。 全清廢模切技術，可以在全清廢模切機上一次走紙，完成模切或凹凸模切+清廢+分盒+成品計數堆碼和物料輸出的一系列功能。完成的產品，完全沒有任何廢料，實現盒片與盒片的完全分離，可以直接進入下一工序。事實上，國外先進印后設備制造商很早就已經推出了具有全清廢功能的模切設備，并且在發(fā)達國家得到了較為廣泛的應用。但是在中國，由于進口設備價格、相關工具成本高昂以及國內工藝技術不成熟，這一技術在國人眼中一直是可望而不可即的，導致全清廢技術在中國一直得不到推廣，基本處于空白狀態(tài)。該項技術也一直處于由歐洲完全壟斷的形勢。但隨著人工成本的不斷高企，國人對全清廢技術的需求越來越迫切。以上海亞華、長榮股份為代表的中國印機品牌，紛紛投入資金與人力，研發(fā)中國自己的全清廢模切機。 目前主要的全清廢模切機品牌有BOBST、長榮股份、旭恒等。BOBST從最早推出全清廢產品至今，已有多種幅面、多種功能的幾代產品問世。其中最先進的產品，最高生產速度可達12000張/時或9000張/時，可配置電子套準系統(tǒng)和自動物流系統(tǒng)，但價格較高，后期保養(yǎng)和維護成本也不低，在國內乃至亞洲地區(qū)應用較少。為了滿足中國印刷包裝行業(yè)的需求，BOBST在中國公司制造推出了價位相對較低的針對中國市場的全清廢模切機，速度可達7000張/時，可滿足全清廢模切的基本需要。BOBST旗下的旭恒也基于其母公司的全清廢技術，在原有設備的基礎上進行加裝，發(fā)布了全清廢模切機，可滿足一般全清廢模切生產需求，具有較高的性價比。日本三和也在其原有設備的基礎上，開發(fā)了具有全清廢功能的模切機，其結構仍然傳承了簡單實用的特色，可以在全清廢與收全張模式間快速切換，實現基本的全清廢功能，速度可達8000張/時，穩(wěn)定性也很出色，并可選配簡易的不停機取樣功能。其設備價格介于進口高端BOBST和國產設備之間，但應用者較少。而國內市場占有率最高的長榮股份，至今為止已推出MK1060ER、MK1060ERs、MK1060ERsl及1120、1450幅面的多款全清廢模切機，由于市場的普遍認可，其設備在中國市場占有率較高。其新一代產品針對中國包裝印后工藝特點開發(fā)了不停機取樣功能、伺服自動退壓功能以及煙包專用型號設備，具有非常好的產品適應性。其在與海德堡建立深入合作以后，推出的Promatrix系列、Powermatrix系列產品具有8000張/時的生產速度，更是添加了電子套準、自動物流等先進技術，全面與國際先進設備看齊。據了解，目前長榮股份全清廢模切機在國內煙包、藥包、酒包等領域得到應用，保有量超過200臺(套)。 功能多樣化、多工位組合化技術的應用 隨著產品包裝對消費者產品認知的影響越來越大，以及市場競爭激烈，包裝產品整飾工藝涌現出了許多新的工藝技術，例如先燙后印技術、大面積燙印和凹凸技術、深壓紋技術以及與網印、上光等多種整飾工藝組合的裝飾技術等。這些技術的誕生，使包裝產品更為精美，也成為了印刷包裝企業(yè)增強市場競爭力的強大助力。但是，為了實現這些精美的效果，這些復雜的印后整飾工藝給印刷包裝企業(yè)帶來了非常大的麻煩，即多工序反復加工。要實現這樣的整飾效果，一個精致的高端產品包裝可能要經過上光、網印、多次燙印、凹凸直到模切成型的加工工序。有的產品燙印和凹凸工序就要經過兩次、三次、四次加工甚至更多。這使得印后加工的人工成本、設備成本、材料成本大幅增加，效率受到嚴重制約，多次加工導致的產品變形和廢品率也成倍增加。行業(yè)中，急需一種能將這些多樣化的功能、工序進行組合化加工的設備。 2004年，長榮股份在模切燙印行業(yè)率先推出多工位模切燙金機，一舉解決了這一難題。該項設備率先在高端煙包行業(yè)投入使用，經過一年多的改善和提升，多工位模切燙印設備逐漸成熟起來，獲得了很好的市場口碑。其代表產品，雙機組模切燙金機采用模塊化設計思路，具有兩個主加工工位，生產速度可達5000～6000張/時，相當于單機組設備10000～12000張/時的效率，套印精度可達到與單機組設備相同的±0.075mm。后期產品還可定制選配清廢、全清廢分盒功能，可以實現一次走紙完成兩次燙印，或燙印+凹凸+模切+清廢+分盒+計數分層堆碼+物料輸出的一系列功能。從前需要兩次不同工藝燙印加工的產品，在雙機組模切燙金機上一次就可完成，效率提升至少1倍。由于變多工序為單工序，人工成本也減少了1倍，紙張變形得到有效控制，產品質量和成品率也得到了大幅提升。多工位組合化模切燙印技術成為高端印刷包裝行業(yè)劃時代的一項新技術。 高效自動化、智能化的發(fā)展 當前，企業(yè)人工成本逐年提升，國內自動化、智能化技術在各行各業(yè)發(fā)展迅速，成為制造業(yè)新的標桿和方向。 在歐美、日本等發(fā)達國家和地區(qū)，一些先進的印刷包裝企業(yè)已經采用了高效先進的智能化自動物流系統(tǒng)，實現了智慧印廠。從訂單確認、工單下發(fā)到原材料入庫、出庫生產再到自動報工等，實現了全面的自動化與智能化，減少了大量人力開支，提高效率，減少出錯。其印后配套設備方面，如同其他高新技術一樣，BOBST早在2000年就首先在全球推出了具有電子套準系統(tǒng)、自動物流系統(tǒng)的自動模切燙金機。 事實上，中國印刷設備制造企業(yè)也不甘落后，紛紛投入了大量人力、財力研發(fā)相應技術。但國內整體起步較晚，技術不成熟，雖然幾經努力，也未能有成熟穩(wěn)定的高效自動化、智能化產品投放市場。而長榮股份在與海德堡建立深入合作、全資收購海德堡包裝印后資產以后，獲得了海德堡高端模切機的成熟技術和知識產權，成為第一個在國內推出具有成熟、先進電子套準系統(tǒng)的高端自動模切機的企業(yè)。其產品和技術水平已經與BOBST全新一代電子套準系統(tǒng)持平，具有較好的穩(wěn)定性和應用價值。在drupa2016展會上，其首次向全球發(fā)布，產品以更高的性價比已經開始投入市場，并開始在國內外應用。搭配其推出的自動物流系統(tǒng)、智能飛達系統(tǒng)，該產品可實現高自動化、智能化印后加工生產，可與其智能化工廠解決方案完美配套，打造高性價比的新式智慧印廠。相信在不久的將來，將有越來越多的中國印刷包裝企業(yè)，圓夢自己的智慧印廠。 數字化整飾技術的發(fā)展 在drupa2012展會上，數字印刷、數字模切、數字燙印等數字化技術、設備開始真正走入人們的視線。4年前，這些技術仍大多停留在理論和概念機上，由于其加工效果和效率不能與傳統(tǒng)工藝相比，未能引起人們的足夠興趣。4年后的drupa2016展會上，數字技術可謂大放異彩，從數字印刷到激光模切、數字燙印，多家知名公司推出了具有一定應用價值的設備，并取得了不錯的推廣。例如，以Highcon(?？?公司為代表推出的激光模切機，有的機型已經可以實現高達5000張/時的激光模切與連線壓痕。僅用一個電子文件即可實現快速的激光模切、壓痕工作，可為小批量、個性化包裝產品提供前所未有的便利。但該激光模切技術，因為其激光切割的特性，模切切口仍然有明顯燒灼痕跡和切縫損失，無法與傳統(tǒng)模切實現相同效果;其壓痕工位，采用3D打印固化技術，只能完成簡單的壓痕工藝，壓痕不夠平直，壓痕力不夠，折痕力也得不到很好的控制，且精度較低。在實際應用中，仍僅限于要求不高的個性化印刷品、打樣等工作，無法生產要求極高的高端包裝產品，仍不能替代傳統(tǒng)模切機。 Scodix(視高迪)、MGI推出的數字燙金機，因其更具實際意義的加工速度、更出色的燙印效果，成為數字燙金機的代表產品，像激光模切機一樣，僅需通過電子文件就能實現數字化的燙印加工。其產品通過數字印刷、上光涂布、轉移、固化的方式，可實現較為立體的燙印效果，特別是大面積燙印時，其展現的效果非常漂亮。該技術可應用于一些大型紙品燙印工藝中，如雜志封面、招貼畫、廣告等。其與傳統(tǒng)平壓平熱燙印相比，所呈現的效果有所不同，但在燙印精細化、成本方面，仍不及傳統(tǒng)平壓平熱燙印，暫時也不能實現完全的替代。 數字化印刷及印后整飾技術，由于其靈活、高效的特性，正越來越多地受到印刷包裝行業(yè)的關注。其技術發(fā)展之快，也令業(yè)界震驚，但若要對傳統(tǒng)工藝實現完全替代，或實現更有意義的應用價值，仍有很長一段路要走。應該說，其與傳統(tǒng)印刷、印品整飾技術可實現非常好的技術互補，適應更多的市場需求。實際上，除了上面提到的兩個代表產品以外，很多國內印刷設備制造企業(yè)也看到了數字技術的未來，正在研發(fā)相應的技術與設備。筆者認為，數字印刷、印品整飾技術將會有非常好的發(fā)展空間和潛力，未來還將帶給我們更多驚喜，讓我們拭目以待。 回首過去20年，國內印品整飾技術、設備實現了高速的發(fā)展，本文僅針對應用最為廣泛的單張紙平壓平模切燙印技術的發(fā)展進行了總結與展望。事實上，鐳射轉移、卷筒紙燙印、卷筒紙模切、圓壓圓模切燙印技術以及耗材和工具制造方面等也不斷有高新技術涌現，實現了我國印品整飾技術全面的發(fā)展和進步。特別是卷筒紙平壓平模切燙印、圓壓圓模切燙印技術應用在特定的包裝加工領域，與單張紙平壓平模切燙印技術形成互補，滿足了不同包裝行業(yè)的生產需求。未來，讓我們共同展望，并為之奮斗。 |
