模压工艺全解

初学者必须掌握的模压工艺全解(上)
印刷品的模压加工主要指阴阳模具为基础，通过机械施加以一定的压力，使印刷品被加工成所要求的形状或在其表面产生某种特殊效果的专项技术。

按在加工中所使用的模具及最终加工效果不同，一般又可分为凹凸压印和模切压痕两种工艺技术。

凹凸压痕工艺是利用对应的两块阴、阳模版，通过压力作用，在印刷品表面压印成具有立体感的浮雕状图案，其加工效果是印刷品表面发生一定的变形。

模切压痕工艺是利用钢刀、钢线排列成模版，在压力作用下，将印刷品轧切成型的工艺，其加工效果是印刷品表面既有形变，又有断裂。

随着产生的发展和人们文化生活水平的不断提高，人们对于商品，除质量外，对产品的包装要求也提高了。

模压加工以其特有的工艺优势，越来越广泛的被应用于各类印刷品的表面加工中，以成为印刷品表面整饰不可却少的一项工艺技术。

一、模压工艺原理分析
1.模压尺寸
实践证明，当纸张厚度加大时，剪切应力减少；反之，剪切应力增加。

其实，在纸张厚度改变的情况下，起主要作用的并不完全是纸张的厚度，还有模压尺寸与纸张厚度的比值。

2.压力计算
在模压加工中，由于加工对像及各项要求不同，一般应预先计算模压所需要的力，借以选择和调整机器，并指导模压加工。

模压力F1可由下式计算：F1=K*α*A
式中：F1-模压所需要的力，α-模压中单位面积剪切应力值，A-模压分离面的实际面积，根据印刷品厚度和周长算得，K-考虑模压过程的实际条件和一系列技术因素影响的系数。

二、模切版的制作
模切版的制作，俗称排刀。

所谓排刀是指将钢刀、钢线、衬空材料按规定的要求，拼成模版的工艺操作。

模切压痕生产中，排刀质量是保证加工品质量的关键。

（一）制版材料
1、底版材料，包括木版、PVC板和钢板。

（1）木版
首先要求木版具有较高的硬度，可耐压力，需木版木质均匀，切割整齐，松紧一致。

装出的刀、线松紧均匀一致。

整版没有应力，模切出来的纸张也就受力均匀，不会发生断裂，对刀的磨损小，可延长模切版的使用寿命，另外要求木板有良好的柔韧性，可以缓解因弯刀不贴切造成的木版应力，既而更好的坚固刀片，在模切时，也有一定的缓冲作用，使刀片更加耐用。

适用于制作模切版的木板有桦木和榉木。

在目前，质量最好的木板属于芬兰板，木质均匀、硬度高、柔韧性好。

制好的模切版模切质量好。

但它是进口板价格贵，只适用于质量要求高的模切版。

在国内产品中，上海板质量最好，质地均匀、柔韧度高、表面洁白。

东北板木质不够均匀，它只适用于一般瓦楞纸箱，中型尺寸的包装盒，较大的曲线图形等产品。

胶合板制模切版质量高，并且模版质量轻。

因此木板底板常用胶合板，常用的木板是18mm，15mm桦木板。

模切一般产品用18mm厚的木板，模切瓦楞纸或海绵产品，则用15mm厚的木板。

20mm 木板用于制作胶片和不干胶产品的模切版，常用的清废版为12mm或8mm的木板。

（2）PVC板
常用厚度有8mm、5mm、3mm，3mm厚板用语制作复合式的18mm刀模板，即上、下两层为3mm塑胶板，中间一层为12mm木板，三块分别切好后用定位铆钉铆上再装刀线。

由于切割成本、装刀难度大，造成成本较木板模切版高，，再加上PVC塑胶板在切割是会放出有毒气体，对设备金属部件和人体均有一定危害，不适宜推广。

（3）钢板
太厚的钢板不易切割，且板材成本高所以钢板也用于制作复合式模切版。

即上、下两层为3mm厚的薄钢板，中间为12mm厚的木板，虽然成本归，但制成的模切版结实、耐用，可以多次换刀对于花版活，因为可以长期换刀，成本可以下降，又因模切质量好，因而可以用它来做。

模切版的寿命主要取决于其换刀次数，而不同的底版的耐用性是不同的。

2、刀、线
（1）钢线
钢线在模切压痕加工中用做压痕线用。

有圆口线和快口线两种。

高23mm，厚0.7mm。

（2）钢刀
钢刀在模切压痕中用做模切线用。

钢刀又分为单面口、双面口等多种规格，一般高23.8mm，厚0.7mm。

常用刀、线为瑞典、奥地利、日本产品，为适应各类模切产品的加工，钢刀的材质有硬性、中硬性、软性三种。

硬性钢刀的硬度及耐磨性高，但弹性小，成型弯曲性小，故适于加工量大，纸板厚而形状较简单的产品的加工；软性钢刀硬度低，但弹性好，成型的弯曲度可大，故适于加工小批量，纸张薄、形状复杂的产品；中硬度钢刀则介于两者之间。

钢刀铡切的长度以少拼接为宜，且成型后一般不宜再进行铡切；成型后的钢刀钢线，其刃口和刀底应相互垂直，以保持钢刀钢线刃口延长线上的每一点都处于同一平面内。

3、橡皮粘塞。

它在模版主要钢刀刃口的两侧，利用橡皮弹性恢复力的作用，可将模切分离后的纸板从刃口部推出。

它的原高为7mm，橡皮应高出刀口3mm～5mm。

橡皮一般由合成高分子材料制成，弹性分为硬性、软性及中性三种，使用时应根据具体情况合理选用。

4、常用的加工工具
（1）弯线机
钢刀、钢线造型的专用工具。

它可将钢刀、钢线弯成任意弧度的圆弧和30度～90度的折角。

为了扩大使用范围，便于操作，该类机械备有常用的成型模具，有一组常用屈角模具和一组常用的圆径模具。

（各组约有20种）
（2）锯板机
锯板机是锯制木板的专用工具。

一般多兼有钻孔功能。

常用锯条的厚度为0.7mm和1.07mm两种。

选用时取决于模切钢刀、钢线及被加工材料的厚度。

（3）铡线机
它是模切压痕制版的专用工具。

主要功能是将钢线、钢刀铡成所要求的尺寸。

随着模压工艺的发展，出现了制模切版的组合机。

具有锯切模版、裁切钢线、刀、弯角、以及圆、椭圆等图形成型功能。

5、底模材料
它的主要作用是使承压品的折线要清晰、漂亮，折叠后无皱褶的裂痕、形状准确。

底模材料一般采用牛皮纸粘在钢质底板上，牛皮纸软，易手工划槽，而不耐压，压痕不透。

目前，大量的进口底模线进入国内市场，此类线多为粘贴性，出线快捷、方便，压痕线饱满，耐印力高。

对不同厚纸供应厂家有不同底模线提供，其基本结构由压线模、定位胶条、保护膜组成。

（二）绘图及版面设计
1、绘图
在制模压版前将所模压品的黑白稿绘制出来，即单个纸盒容器的展开图。

一般将模压品的展开图绘制在一个平面上，用铅笔标注制版尺寸，用色笔标注成品尺寸，压痕的折线用其它色笔标注（以免混淆）。

此图是制版、印刷的依据，也是模压成型加工的依据。

其要求线条平直、精确。

应用高精度的绘图台或绘图仪来绘制。

2、模压版的设计
模压版的结构取决于产品结构。

版面设计内容有：模压版面的大小，应与所选用设备的规格和工作能力匹配，既要保证加工质量，又要较好发挥设备的能力；确定模压版的种类；选择模版材料及规格；模版的格位应与印刷格位相符合；工作部分应位于印版的中央位置；线条、图形的移植，要保证产品所要求的精度；版面刀线要对直，纵模刀线互成直角并与模版侧边平行，断刀、断线要对齐。

为上使模版的钢刀、钢线具有较好的模切适应，产品设计时应考虑模切的工艺性：
①孔的刀线应尽量采用整线，线条转弯处应带圆角，防止出现互相垂直的钢刀拼接。

②条线的接头处，应防止出现尖角现像。

③避免多个相临狭窄废边的联结，应增大其连接部分，使其连成一块，使于清废。

④防止出现连续的多个尖角，对无功性能要求的尖角，可以改成圆角。

⑤防止尖角线截止于另一个直线的中间段落，这样会使固刀困难，钢刀易松动，并降低模切适性应改成圆弧或加大其相遇角。

（三）制作模版
在制前应先将版面图转移到胶合板上，其转移方法有两种，一种手工绘制，一种是照相复制。

手工绘制比照相精度底一些，还麻烦。

1、底版的制作
制作底版是按产品的设计或样品的要求。

在胶合板上沿图形的线条来制出镶嵌刀线的狭缝。

图样复制的准确性及嵌缝的优劣是影响模压工艺质量的关键。

底板开槽有多种方法：铅块排制刀模槽；手工木板锯槽；机械界板刀模槽；激光切割模槽。

2、刀、线的组装
①钢刀、钢线的铡切及成型加工。

按设计要求，将所用的刀、线铡切成最大的成型线段，再将其加工成所要求的几何形状。

②开连接点。

在制模中，开连接点是一项不可少的工序。

开连接点就是在模切刀刃口部位开出一定宽度的小口，在纸盒模切过程中，使该部分的纸盒和废边在模切后仍有局部连在一起，以便下一步走纸、收纸顺畅。

做连接点是用专用设备刀口打口机，用砂轮磨削、开边连接点，不应用锤子去开连接点，造成损坏刀线和搭角，连接点部分产生毛刺，模切刀的过桥位置因为悬空，不要在这个位置开连接点。

3、排放刀、线
排刀是根据产品设计规格和造型，规划好规格并与印刷图文校对无误后，便可开始排刀操作。

根据使用的衬空材料不同，排刀操作略有不同。

利用胶合板作衬空材料排刀时，钢刀、钢线应同底版平面垂直的嵌入底版锯缝中，间隙适当，不应在嵌入或加工中出现变形或扭动等现像。

应用金属空铅排刀时，需按一定工艺要求，用空铅直接将刀型固定在模压板的指定位置，完成排刀操作，很类似于活字印刷中的排版操作，这时要求工作人员能够灵活自如的运用各类空铅，排出的模版不能在工作时松动或窜线。

尤其是在排制各类几何图形时，既要保证图形规范，又要保证松紧适度。

排刀时，应把钢刀、钢线的接口按排在合适的位置，接口间隙要适当，不能因压力作用在接口处发生刀线重叠或间隙过大的现像。

排好后，模版的纵向和横向线要互成九十度角，各边线要互相平行，这样版面才会平整。

4、粘接模切胶条
模切胶条主要为了防止模切刀、压痕线在模切压痕时粘住纸张，使走纸顺畅，弹性模切胶条粘贴在刀线两侧。

模切胶条在模切时，会被压缩变形，影响模切效果。

如果距刀线过近，则使胶条受压力产生侧向分力，容易在模切时纸边拉毛；如距模切刀线太远，则起不到它本身的功能。

一般距离为1～2毫米为宜。

5、模切底模版制作
将钢底版洗净，然后在其上面粘贴一层绝缘纸而后放上一层复写纸，再盖一层卡纸，并进行开机压痕。

根据印迹，将底模纸切成条状，粘在压痕两侧形成压痕槽。

一般底模厚度小
于或等于所模切的承印物厚，压痕效果会因压痕线的排列方向与纤维方向的不同而不同，与纤维方向垂直的压痕线折后饱满，因此，在刻线时，直纹方向的压痕线最好窄0.1mm。

6、垫版
在模版制作完成后，模版要装在模切机上进行试切，在此过程中，试切试样局部正常，而有部分切不透，这时就要对此部分进行垫版。

用0.05mm厚的垫版纸粘在模版底部，对模切到进行高度补偿。

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三、常见模压故障及排除方法
模切压痕制作合格的产品，应切位准确，切口干净、无毛边、花刀、压痕清晰、深浅适度。

在模切压痕操作中常见的故障与解决方法：
①压痕不清晰、有暗线，炸线。

（暗线指不应有的压痕；炸线指由于压痕压力过重纸板断裂）
产生原因：纸质差，纸张含水量过低，使其脆性增加，韧性降低；钢线选择不对；钢线垫纸过低或过高；模压机压力调整不当。

解决方式：重新调整钢线高度；检查钢线选择是否合适；适当调整模切机的压力大小；根据模压纸板的状况，调整模切压痕的工艺条件，使两者尽量适应。

②切口不光洁。

产生原因：钢刀材质不良，刃口不锋利，模切适性差；换到不及时，刃口磨损严重；模切机压力小或压力调整与钢刀高度调整不协调，模切作业压不实。

解决方式：经常检查钢刀刃口磨损情况，做到及时更换钢刀；根据印刷品所用纸张的裁切性能，选用不同质量特性的钢刀；适当增加压力；重新调整或更换钢刀或垫纸，使模切中获得较实的压力效果。

③模切压痕的位置不准。

产生原因：排刀位置与印刷品不符合；模切操作中输纸位置不一致；纸板叼口规矩不准确；操作中纸板变形、套印不准。

解决方法：根据样张要求，重新矫正印版位置；调整模切输纸定位规矩，使与输纸位置保持一致；针对产生位置的原因，降低印刷品缺陷对模切质量的影响。

④压痕线不规矩。

产生原因：排刀、固刀紧度不合适，底部不能同铁台平面达到理想接触效果，压痕时易出现扭动（钢线太紧）；压痕中易左右串动（钢线太松）；钢线垫纸厚度不足；槽形角度不规范，出现多余的圆角；钢线垫纸上的压痕槽留得太宽，压痕时位置不固定。

解决方法：更换钢线垫纸，将压槽留窄；增加钢线垫纸厚度；修正槽角；排刀固刀紧度要适宜。

⑤模切后纸板有连刀。

产生原因：模版所受的压力不均匀，压力小的地方连刀；模刀刀锋不锐利，致使连刀；纸张厚度太大，不能完全切透纸张。

解决方法：根据实际情况更换模刀；增加局部压力。

⑥模切后纸板粘连刀版。

产生原因：刀线周围填塞的橡皮过于稀疏，回弹力不足；根据橡皮的性能选用不合适；钢刀不锋利，纸张太厚，引起夹刀或压力过大。

解决方式：根据印版钢刀的情况，合理选用不同硬度的橡皮，且堵塞时，注意疏密分布的掌握，主要刀口处不可遗漏；适当调整压力以弥补刀锋欠锐的不足，若还不能解决问题要及时的更换钢刀。

⑦折叠纸板折痕处开裂。

产生原因：如果纸板压痕外侧开裂，则是压痕过深或压痕宽度不够；纸板内部开裂；则为模压压力过大或折痕太深。

解决方法：适当降低钢线高度，根据纸板厚度将压痕线适当加宽；减小模切压力或改换稍低一些的钢线。

⑧纸张变形模切版的解决方案：
由于经常受到客观因素的影响，导致印品纸张出现不同程度的变形，这对模切带来模切位置不对而重新制作模切版的问题，给后加工模切成型带来很大的难度，大大降低了成品合格率。

可采用在印品变形方向上的适当位置加排双刀模切位，形成前后或左右分离单元，在双刀模切位之间安装调节器，模切时根据印品变形方向进行调节。

根据印品纸张变形大小，在调节器的六角螺丝的调节位进行调节。

正方加大双刀距离，反向为减小双刀距离，最大可调节距离为三毫米。

四、模切机操作规程
★开机前的操作规程
1、查看交接记录，了解设备运行情况
2、按照生产调度计划对照生产施工单要求，检查需模切数量和产品质量情况。

3、检查并确认机器上无异物后，对机器进行彻底的检查和调整。

★开机生产前的操作规范
1、检查模切是否与盒样尺寸相同
2、检查产品是否有叼口
3、根据产品数量、纸张类型及纸盒结构选择底模版材料
4、装好模切版，锁好固紧螺丝，以防模切版松落。

制作底模版，底模厚度为模切产品纸张厚度
5、装好底模版，清理表面杂物并锁紧
6、根据纸张厚度，调整模切压力，调节时压力应从轻到重慢慢加大至80%穿透，否则会造成设备损伤
7、调节好脱纸部件上下顶针的位置，并锁紧
8、调节好各部件后，对照盒样要求生产样张，检查无质量问题，经主管签样后便可正常生产。

★生产中的操作规范
1、按施工单的生产要求和签样标准进行作业。

2、生产过程中，每5-10分钟抽样检查一次，有质量问题及时反映，解决后可继续生产。

3、每一版模切后，都要进行全面的检查，填写《模切流程单》。

若出现质量问题，应将产品及时分开放置，并填写《异常产品流程单》。

4、发现材料问题，应停止生产，填写《生产材料质量不良反馈单》，让有关部门协调解决，为后续生产做准备。

★生产结束后的操作规范
1、机长应当每天填写《摸切日报表》，《工序质量状况统计表》和《生产设备日检表》。

2、将模切好的产品按合格品、次品分开放置，并标识清楚。

3、生产结束时，设备应停在开模部位。

4、按日常保养内容，对设备进行保养。

5、认真填写交接班记录。

6、关闭电源。

五、模切压痕设备
根据模切版和压切机构两部分主要工作部件的形状不同，模切机可分为平压平，圆压平，圆压圆三种类型；而在平压平模压机中版台及压板的方向位置不同，又可分为立式和卧式两种。

1、平模切机
工作时，版台固定不动，压板经传动压向版台而对版台施压。

立式平压平摸切机具有结构简单，维修方便，易于掌握操作和更换摸切压痕版等优点，但劳动强度较大，生产效率低，每分钟工作次数多少为20-30次，常用于小批量生产。

卧式平压平模压机的版台和压板工作面均呈水平位置，下面的压板由机构驱动向上压向版台而进行摸切压痕。

由于卧式模压机的行程较小，用手动放进或取出纸板是比较困难的，通常都带有自动输纸装置。

2、圆压平模切机
模切版嵌装在往复运动的平台上，与压印滚筒往复接触。

因圆压平模呀压机采用了圆筒形的压力滚筒代替压板，故模切时不在是“面接触”，而是“线接触”，使机器在模压时所承受的压力较小，而且均匀得分布在一段长的时间内，因而机器的负载比较平稳，可进行较大幅面的模切。

3、圆压圆模切机
圆压圆模切机是利用一组或多组模切辊，对卷筒纸印刷品进行精确的、连续的、高速旋转的模切压痕，压凸。

其特点：可与印刷线同步运转，成为线内一个单元，实现卷筒纸从印刷到模切到去废边纸的一次完成过程；高精度套准装置及模切相位高速装置，可获得很高的模切精度；连续的滚动模切，最高可达350m/min。