Malosériová výroba obalov z lepeniek a kartónov

Domov » Technologické riešenia » Malosériová výroba obalov z lepeniek a etikiet » Malosériová výroba obalov z lepeniek a kartónov

Výroba malých sérii výrobkov z papiera, kartónov a vlnitých lepeniek

Výroba obalov z kartónov a lepeniek sa čoraz viac prelína s výrobkami typickými pre reklamu. Krabica z kartónu nemá dnes za úlohu len chrániť tovar pri doprave, ale aj prezentovať to čo je vo vnútri. Ďalším príkladom sú POP displeje, ktoré majú za úlohu prezentovať prvky v nich uložené. V obchodoch čoraz viac vídať aj 2D panely ako napríklad tvarové vyrezané postavy, logá rôzne kulisy z kartónov slúžiace ako dekorácie, alebo pútače pre klienta. Dnešný trh a teda aj zadávatelia zákaziek dnes nechcú už len pútavý obal výrobku, ale veľakrát aj ďalšie výrobky spojené s prezentáciou tovaru. Typickým produktom je prezentačný 3D stojan, na ktorom sú výrobky umiestnené, alebo kartónová krabicu umiestnená na polici supermarketu. A čo sa týka objemu zákaziek? Dnešný trend je jasný. Jedná sa o malé počty kusov s požiadavkou čo najrýchlejšieho dodania. Tak sa výroba malých sérií produktov postupne presúva z veľkých firiem s drahými tlačovými a výsekovými strojmi na relatívne menšie , pružnejšie firmy s digitálnou technológiou.

Čo všetko sa skrýva za výrobou obalov, 3D displejov, 2D dosiek a značení z papiera lepenky a kartónov menších sérií výrobkov ?

Z hľadiska technológie návrhu, prípravy a výroby sa jedná hlavne o tieto činnosti:

Štrukturálna konštrukcia 3D alebo 2D výrobku s grafickým dizajnom.
Priama digitálna tlač na papier, lepenku alebo kartón.
Finálne dokončenie na digitálnom dokončovacom zariadení.
Rozumné zloženie a logistika pri doprave k zákazníkovi.

Štrukturálna konštrukcia 3D alebo 2D výrobku s grafickým dizajnom

Výrobok z lepenky, alebo kartónu pozostáva hlavne z dvoch činností a to, z nejakého konkrétneho tvaru – tzv. štrukturálneho dizajnu a z grafických prvkov, ktoré sú na výrobku nejakým spôsobom aplikované – vytlačené . Nie je presne dané čo má byť skôr, ale väčšinou grafickému návrhu predchádza štrukturálny dizajn – tvar, na ktorý sa umiestňuje grafika, a tak vzniká samotný 3D objekt. Grafické návrhy je možné robiť prakticky v ľubovoľnom grafickom editore, ako sú napr. CorelDraw, alebo Adobe Illustrator, Adobe Photoshop a pod. Náročnejšie je však vytvoriť korektný štrukturálny dizajn, ktorý by mal spĺňať aj technologické prvky obalu, ako napríklad: Dizajn by mal byť „nejako“ vyrobiteľný z dostupných relatívne lacných a kvalitných materiálov, mal by sa dať čo najjednoduchšie zložiť, mal by byť dostatočne tuhý, aby prezentovaný produkt udržal, alebo napríklad, keď sa jedná o krabicu, aby sa odnímateľná časť dala ľahko odtrhnúť. Napríklad krabička z kartónu by sa mala zatvárať tak, aby sa vrchnák v zavretom stave samovoľne neotváral, súčasne sa dal relatívne ľahko otvoriť a aby sa dal ľahko zavrieť a zaklapnúť. Konštrukcia krabice nie je len nakreslenie zopár čiar v Coreli alebo Illustratore. Konštrukcia takéhoto výrobku si vyžaduje skúsenosti práce s papierom a poznanie závislostí jednotlivých rozmerov s vplyvom ďalších faktorov.

Náročnosť štrukturálneho dizajnu.

Skutočne funkčný štrukturálny dizajn je nutné vytvoriť korektne, a preto by mali byť použité aj profesionálne nástroje, v našom prípade profesionálny softvér. Softvér ArtiosCAD od firmy Esko spĺňa viac ako tieto požiadavky. ArtiosCAD je typický konštrukčný CAD softvér, ktorý je špecializovaný na prácu s papierom, kartónom a lepenkami rôznej hrúbky, kvality a použitia. Okrem svojich základných nástrojov na konštruovanie a editáciu objektov má aj širokú databázu vzorov a tvarov. Databáza je parametrická, to znamená, že veľkosti jednotlivých strán, počet výplní, druhy zámkov zadávate presne podľa Vašich potrieb. Databáza obsahuje parametrické tvary z normy pre hladký kartón – ECMA , pre vlnitú lepenku norma FEFCO a množstvo hotových tvarov pre reklamu a signmaking.

Výber krabičky s ECMA databázy parametrických tvarov

Ďalej nastupuje grafik, ktorý nanesie grafické prvky na spomínaný štrukturálny dizajn, v našom prípade na súbor s koncovkou .ARD zo softvéru ArtiosCAD. Esko má voľný zásuvný modul do programu Adobe Illustrator, ktorý dokáže korektne načítať .ARD súbor do zamknutých vrstiev, a tak grafik dokáže umiestňovať do 2D nákresu grafiku. Firma Esko má aj ďalší špeciálny modul do Adobe Illustratoru s názvom Studio Designer, ktorý dokáže vytvoriť so súboru „.ARD“ 3D model priamo v Illustratore. Toto umožní grafikom kreatívne pracovať s celkovým dizajnom výrobku priamo v 3D priestore. K dispozícii majú rôzne nástroje, napr. pomocné linky pozdĺž 3D objektu, množenie objektov na zámkových častiach, simulácia kvality a farby materiálu a samozrejme aj výstup do 3D súborov s animáciou pre zákazníka. Ak má grafik k dispozícii aj ďalší softvér od firmy Esko s názvom Studio Visualizer, potom môže pracovať s presnými farbami a efektami (odlesky, štruktúra vlnitej lepenky, priame farby a pod.) a výstup poslať zákazníkovi v reálnej kvalite tlače na daný materiál.

Pre ďalšiu následnú výrobu vytvorí grafik montáž jednotlivých častí dizajnu na dohodnuté veľkosti hárkov lepenky a pridá tzv. registračné značky pre rezanie na rezacom stole. Na profesionálnu prácu môže použiť softvér opäť od firmy Esko s názvom „i-cut Layout“, alebo jednoducho len Adobe Illustrator, kde sa vytvoria dva súbory a to jeden pre tlač grafiky na hárky s registračnými značkami ( .PDF súbor) a druhý pre rezací stôl (alebo pre výrobu výsekovej formy) na vyrezanie alebo výsek požadovaného tvaru (.ARD súbor pre rezací stôl Kongsberg).

Priama digitálna tlač na papier, lepenku alebo kartón

Pre väčšie objemy sa tlačí klasickým spôsobom a to buď ofsetovou tlačou na papier a kartóny, alebo flexo tlačou pre lepenky. Častokrát sa používa tzv., „kašírovanie“ , kedy sa na nepotlačené hárky lepenky lepia (laminujú) potlačené hárky alebo rolky papiera vytlačené na ofsetovej alebo digitálnej tlačiarni. Tlač na vlnitú lepenku v kartonáži sa prevažne tlačí flexotlačou. Flexotlač si samozrejme vyžaduje mať hotové flexotlačové platne, ktoré sú hlavne pri veľkých rozmeroch drahé, ich príprava trvá nejaký čas a väčšinou sa objednávajú externe. Ofsetové tlačové platne nie sú až tak veľká cenová ani časová položka. Tu je však limit skôr vo veľkosti tlačového stroja (rozmer potlačeného hárku) a samotnej investície do tlačové stroja. Pre menšie série v oboch prípadoch (kartóny a lepenky) je jednoznačne výhodnejšie použiť digitálnu technológiu tlače.

Pri výbere digitálnej tlačovej technológie je tiež potrebné rozlišovať účel a použitie tlačeného výrobku, tlačený materiál (kartón a lepenku) a samozrejme aj cenu. Z účelu potlačeného predmetu väčšinou vyplynie aj požiadavka na kvalitu výrobku, výrobné náklady a následne z toho vyplynie aj technológia a samotné tlačové zariadenie, na ktorom sa bude tlač vykonávať. Hovoríme hlavne o malých a menších sériách výrobkov a tu sa javí najvýhodnejšie digitálna tlač.

Veľkoformátových digitálnych tlačiarní je dnes na trhu mnoho, ale len málo z nich dokáže zvládnuť tlač na komplikovaný materiál ako je vlnitá lepenka. Materiál býva z recyklovaného papiera, vlní sa, povrch nie je homogénny, častokrát býva ohnutý a povrch je len veľmi ťažko kvalitne potlačiť. Samozrejme na veľkoformátových UV tlačiarňach sa potlačiť dá a to aj veľmi kvalitne, ale je nutné sa doslovne hrať s každým kusom a teda sa nedá korektne hovoriť o malosériovej výrobe, možno tak o kusovej výrobe. Na skutočne reálnu rozumnú produkciu je nutné použiť špecializované produkčné inkjetové tlačiarne, ktoré tlačia atramentami na báze vody a to buď „Pigmentovými“ , alebo „Dye“ farbami. Takéto stroje musia byť robustné (často vážia niekoľko ton), musia zvládnuť prisať lepenku veľkou silou, podávanie lepenky musí byť automatické zo zásobníku, kvalita musí byť dostačujúca na daný účel a produkcia výroby musí byť čo najvyššia.

Tieto požiadavky spĺňajú aj digitálne tlačiarne na papier, kartóny a lepenku HighJet 2500 od firmy Hanway . Tu sú základné parametre tlačiarne.

HighJet 2500B produkčný digitálny tlačový stroj na lepenku

Digitálna tlač na vlnité lepenky a kartóny hrúbky od 1,5 do 15mm.
Tlačiaren ma presný vysokorýchlostný podávač materiálu.
Pri automatickom podávaní je max. rozmer lepenky 2,5m x 2,5m.
Pri ručnom podávaní je max. rozmer lepenky 2,5m x 4m.
4 alebo 8 tlačových dvojkánálových hláv Kyocera (600 x 2400 dpi).
Rýchlosť tlače s 8 tlačovými hlavami pri 1 prechode až 700 m/h.
Rýchlosť tlače s 8 tlačovými hlavami pri 2 prechodoch až 362 m/h.
Posuv materiálu zabezpečuje pásový nastavitelný mechanizmus.
Tlačové hlavy sú vybavené samočistením a odvádzaním vlhkosti.
Môžnosť tlačiť aj variabilné dáta, ako sú EAN kódy a kódy QR.
Dodávka obsahuje softvérový RIP Caldera.

HighJet 2500B produkčný digitálny tlačový stroj na lepenku

Finálne dokončenie na digitálnom dokončovacom zariadení

Väčšinou sa vyrezanie do tvaru deje až po tlači, ale vyskytnú sa aj prípady, keď si to technológia vyžaduje opačne. Pre väčšie a veľké série je výhodnejšie použiť výsek pomocou výsekovej formy na výsekovom stroji, alebo výsekovom lise. Podobne, ako pri klasickej tlači, aj tu je nutnosť mať výsekovú formu pre daný tvar, ktorá samozrejme niečo stojí, má obmedzenie veľkosti daného stroja a samozrejme jej výroba nejaký čas trvá. Pre menšie a malé série , ktoré sú väčšinou tlačené už digitálne je najvýhodnejšie použiť digitálny rezací stôl (CNC stroj).

Typickým zariadením je rezací (môže byť aj frézovací) stôl Kongsberg, ktorý dokáže toto všetko vykonávať a to pri rôznych rýchlostiach a s rôznymi nástrojmi. Stoly Kongsberg sú odstupňované podľa veľkosti plochy, rýchlosti rezania, funkčnosti, stupňa automatizácie a pod. Konfigurácia stola sa ladí skoro vždy na mieru podľa potrieb zákazníka. Najmenší rozmer je 1680mm x 1340mm a najväčší až 2200mm x 4600mm. Stroje majú tzv. hlavy , v ktorých je možné umiestniť až 30 rôznych nástrojov na rôzne materiály. Stôl je možné osadiť aj frézovacou hlavou či nástrojom na rezanie pien, gúm a voštín až do hrúbky 90mm. Výkon a cenu stolov určuje aj stupeň automatizácie. Zostavy stolov sú od úplne manuálnych zostáv až po plnú automatizáciu , kde sa hárky berú priamo z palety a po vyrezaní tvaru sa zase na platu nakladajú.

Súbor zo štrukturálneho dizajnu, v našom prípade so softvéru Esko ArtiosCAD, sa natiahne do rezacieho stola, kde sa prenesú všetky rezné , skladacie (bigovacie) hrany a všetky ostatné linky ako napríklad reverzné rezy, náseky, registračné značky a podobne. Stôl Kongsberg je osadený digitálnou kamerou, na čítanie registračných značiek resp. hrán materiálu, vďaka čomu dokáže vykonať rezy, rylovania a iné operácie veľmi presne a korektne.

Frézovací stôl Kongsberg

Rozumné zloženie a logistika pri doprave k zákazníkovi

Krabice, 3D POP alebo 2D displeje je nutné v krátkom čase doručiť bezpečne ku klientovi, inak sa stráca výhoda rýchleho spracovania. Firma Esko je tvorcom aj logistického softvéru s názvom CapePack, ktorý úzko spolupracuje so softvérom ArtiosCAD a môže byť do neho priamo integrovaný.

Podľa zadaných podmienok ako sú napr. počet a rozmery výrobku, veľkosť palety, objem nákladného priestoru nákladného auta a pod. CapePack navrhne viac optimálnych variant rozmiestenia krabíc na palete z hľadísk ekonomiky, efektivity a minimálneho rozmeru paliet.

Softvér Esko CapePack optimálne navrhne paletu s krabicami.

Záver

Ako bolo už spomenuté, dodacie doby sa skracujú úmerne k požiadavkám na menšie a menšie série výrobkov. Klasický spôsob výroby flexotlačou a výsekom sa stáva nereálny a neekonomický. Flexotlačové platne a výsekové formy predlžujú reálny čas dodávky a tak predražujú výrobu pri malých sériách. Jediným ekonomickým a rozumným riešením je digitálna tlač a digitálna finalizácia na rezacom stole. Pokiaľ sa rozhodnete pre riešenie od našej firmy M&P spol. s.r.o. postavenom na softvéri Esko, rezacom stole Kongsberg a digitálnom tlačovom stroji Highjet 2500B dokážete vyrábať Vaše produkty za menej ako 36 hodín od zadania zákazky.