国产模切烫印设备发展现状及趋势

中国印刷机械制造业经过几十年的发展，已经达到相当的规模，技术水平也有了很大的提高。在模切烫印设备领域，尤其是进入二十一世纪以后，发展更加迅速。截至目前，国内生产自动模切烫印设备的企业有近20家，过去“南有亚华，北有玉印”的格局成为历史，取而代之的是以上海亚华为领先的多家竞争、群雄逐鹿的发展现状。一、国产模切烫印设备的现状国产模切烫印设备的发展经历了三个阶段。第一阶段是20世纪80年代中期以前。这一阶段国内主要以生产立式平压平手续纸模切烫印设备为主。立式平压平模切机，俗称老虎嘴，一说其工作时类似嘴的咬合动作，一说其工作起来不安全容易伤人，因而得名。不管怎样，形象地说明了立式平压平模切机的工作特点。由于生产质量和生产效率与操作者的熟练程度有关，且容易出安全事故，所以美国等发达国家已经明令禁止使用这种设备了。因为国情所限，国内该种设备的使用还比较普遍，生产的厂家还比较多，因价格便宜，产销量较大，在国内这种设备的年产量都在千台以上。随着我们国家人文理念的进步及劳动法规的不断健全，该种半自动模切机会逐渐淡出应用领域。第二阶段是20世纪80年代中期至20世纪末期。这一阶段是引进国外机型，测绘仿制阶段。主要产品是卧式自动平压平烫印模切设备。在当时国内只有上海亚华和河北玉印有能力生产此类产品。但整体性能不高，机械最高速度在5500张/小时左右，烫印为拉箔形式，故障率也比较高。第三阶段是进入21世纪之后。这一阶段是消化、吸收国外先进机型、技术，走上自主开发的道路。生产自动模切烫印设备的企业也如雨后春笋般发展起来，达20余家之多。从性能指标上来看，比之过去有了很大提高，机械最高速度普遍在7500张/小时，模切精度在±0.075mm左右；烫印已发展为送箔形式为主，速度也可达到6000张/小时以上，精度为±0.10－±0.30mm之间。从功能上看，模切机已从单模切为标准配置变为带清废功能为标准配置，上海亚华公司也于06年推出了具有清成品功能的全清废自动模切机；烫金机也出现了具有纵横双向送箔功能、全息定位烫印、素面银避缝烫印功能供不同用户选购。二、优势与差距世界上自动模切烫印设备的制造商主要集中在欧洲、日本和韩国、中国以及中国台湾地区。从自动模切机的性能上看，瑞士BOBST公司的Sprintera106-PER自动模切机最大纸张幅面为1060X740mm，带清废和清成品单元，最高速度可以达到12000张/小时，堪称当今世界上最高水平的新概念机型。该机汇集了BOBST公司的多项新颖设计，如：应用全新概念的前规、侧规定位装置，通过递纸牙排咬纸，印刷标记套线光电定位，保证了高速下的模切精度，且具有良好的速度稳定性。另外，BOBST公司的SP-104ER、SP-106LE等机型，最高速度都能够达到9000张/小时。海德堡公司的Dymatrix106CSD自动模切机，工作方式与其他品牌的自动模切机都不一样，其活动平台在机器上方，由上而下进行模切。该机带有清废和清成品功能，最高速度可以达到9000张/小时。还有西班牙IBERICA（宜贝佳）公司生产的JRK105自动模切机，同样带有清废和清成品功能，最高速度也可以达到9000张/小时。以上三家公司的产品代表了欧洲水平。在亚洲，日本IIJIMA公司的MJ1040自动模切机，SANWA公司的TRP-106-SE自动模切机，韩国永信K&C公司的YT-1040NCS自动模切机，适用纸张都在1050X750mm，最高速度为7500张左右。基本代表了亚洲水平。在中国以及台湾地区，自动模切机生产厂家众多，具有代表性的有上海亚华、河北玉印、天津有恒、台湾财顺、台湾旭恒等。从自动烫金机的性能来看，BOBST公司最新推出的FOILMASTER104FR自动烫金机，加热能力提升了50％，并拥有一个Bernoulli纸张止动系统，最高速度可达8000张/小时，堪称最快的“平压平”烫金机。据介绍，FOILMASTER104具备了非常精准的箔到印张套准装置（FR配置或铝箔套准），因此烫印精度极高。此外，BOBST公司的SP-102BMAFOILMASTER自动烫印机和该公司在IPEX06’伯明翰展会上展出的SPeriaFoilmaster102自动烫印机，最高速度能够达到7500张/小时，全息定位烫也可以稳定的工作在6000张/小时，代表了世界最高水平。在欧洲生产自动烫印机的还有瑞士的GIETZ公司，但由于该公司产量、规模不大，在国内销售较少。国内生产自动烫印机的制造商具有代表性的有上海亚华、天津有恒、河北玉印等，台湾地区有财顺和旭恒两家实力较强。国产自动卧式平压平模切机和烫金模切两用机尚有一定的竞争优势。一方面国产模切烫印设备与进口模切烫印设备相比，在性能价格比上有明显的优势，国产机价格只相当于同类型进口机的1/5到1/4。另外国产机的售后服务也较进口机及时，工作响应时间较快。目前，国内已有多家模切烫印设备生产企业相继通过ISO9000质量体系认证和欧洲安全CE认证以及高档新产品的不断开发来逐渐缩短与国际先进机型的差距，并实现出口外销。例如上海亚华公司的产品已连续多年获得国内包装机械行业整机出口第一的成绩，且外销产品的售价比在国内内销产品的售价要高，是“真出口”。但是，与世界先进机型相比，国产产品还有较大差距，主要表现在以下几个方面：第一，速度不够快，精度不够高。作为本行业的领头羊，瑞士BOBST公司早在DRUPA04’就展出了最高速度为12000张/小时的自动全清废模切机，欧洲和日本的主流模切设备时速都在9000张/小时，模切精度通常为±0.06mm；在烫印设备产品方面，BOBST公司的最高速度为8000张/小时，烫印精度通常为±0.05－±0.20mm。相比而言，国产自动平压平模切机最高速度为7500张/小时，精度在±0.075mm，烫金机最高速度为6000张/小时，精度在±0.10－±0.30mm之间，仍处于中档水平。第二，稳定性不高。国产模切烫印设备，受国内机械基础行业制约，如材料、热处理工艺、机加工、检验手段等条件，使零部件的精度离散化大，批令与批令之间甚至同个批令内产品间的质量都不一样，造成出厂的产品稳定性差。另一方面，产品的耐用性相对于进口高档模切烫印设备来说还有不小的差距，主要表现在套准精度在使用一段时间后会发生变化。第三，配件通用性不高。国产模切烫印设备在零部件加工、整机装配方面都与发达国家存在较大差距。因此，如蜂窝板、版框、底模板等配件的通用性不能完全令用户放心。另外，虽然新兴的模切烫印设备生产厂家数量多，开发速度快，但整体专业化水平偏低，总体技术水平较低，有实力的企业所占比例较少。尤其是进入21世纪以来，国产模切烫印设备制造企业数量激增，加之台湾地区和国外的制造商不断在华建厂，对国产模切烫印设备市场带来了激烈的竞争。三、发展的趋势1、自动化、智能化、数字化方向发展随着人力资源成本的不断提高和印刷行业利润的一再下滑，节省操作辅助工作时间已经是模切烫印设备必须考虑的问题。因此，多个可编程控制器之间的数据通讯；LCD智能操作显示屏，人－机对话；数字伺服；全息铝箔表面张力控制；烫印全息机械精密制造技术等都将不断运用。同时，作为印后表面整饰加工工艺，模切压痕与数字印刷设备组成生产线可以进行个性化处理和按需加工，模切压痕烫印与印前、印刷一起成为数字化印刷流程中不可缺少的一环，因此，模切烫印也将被纳入数字化工作流程的范畴，提高模切烫印设备在这方面的兼容能力，也是国产产品的发展方向。2、加强技术关键的研究由于模切烫印设备结构的特殊性，其关键技术与其他印刷包装机械有较大的区别。制约和影响国产模切烫印产品精度和速度的关键技术是未来一段时间需要加强研究的方向。例如，牙排的间歇运动驱动机构，国产产品普遍应用平行分度凸轮机构，而BOBST使用的是扇形齿轮机构。还有，共轭凸轮驱动活动平台机构、光电前规侧规定位装置、工作压力在线检测功能、烫印控制系统等关键技术值得深入研究。3、拥有自主知识产权的多功能模切烫印设备为了使印后加工技术更加完善、精确，提高运作效率，将模切压痕与烫金、压凹凸、全清废等工序或功能放在一起进行，也是未来模切烫印技术的发展方向之一。经过多年的发展，国产模切烫印设备制造商已经积累了一定程度的设计、制造经验。在消化吸收、模仿创新的基础上，开发拥有自主知识产权的高档产品，既是企业的要求，也是国家的要求。在这一点上，上海亚华公司走在了前列。例如，该公司推出的MW1050YC清成品自动模切机，填补了国内空白，结束了此类机型一直以来依靠进口的历史。亚华研制的TYM1050系列自动烫印机，具有纵横双向送箔功能、全息定位烫和素面银烫印功能，且纵向烫印最大可扩展至9轴，横向能够覆盖整个烫印宽度，拥有多项专利。还有，天津有恒公司最新推出的MK920SS，通过增加模压机组，实现一次走纸完成重复烫印或烫印后再模切的工作，减少纸张走纸次数，缩短多次加工的间隔时间，最大限度的降低了纸张因加工造成的变形给后续工序带来的困难。4、卷筒纸连线模切设备随着卷筒纸印刷在包装领域的应用越来越广泛，主要是宽幅卷筒纸凹版印刷机和窄幅卷筒纸柔版印刷机，连线模切技术也越来越受到重视。连线模切可分为连线平压平模切和联线圆压圆模切两种形式。连线平压平模切主机部分工作原理与自动平压平模切机类似，所用刀模版相同，制版成本低。但由于平压平模切形式要求纸带只能间歇运动，因此平压平连线模切速度一般在200米/分钟以内。几年前，国内的连线圆压圆模切设备市场还是一片空白，凹印生产线和柔性版印刷生产线上所采用的连线圆压圆模切辊还依赖于进口。随着近几年国内制造水平的提高，连线圆压圆模切辊和模切设备的生产也已实现了国产化，国内的客户越来越喜欢在国内订购圆压圆模切辊。上海伯奈尔·亚华印刷包装机械有限公司和北京南风精工模切机械制造有限公司是国内专业制造和维修圆压圆模切辊及模切设备的厂家，主要为国内外凹印生产线和柔性版印刷生产线等提供配套的圆压圆模切设备，目前在国内都已拥有广泛的用户群体。连线圆压圆模切的突出优点主要体现在以下几个方面：1）．生产效率高。印刷与模切联机进行，速度可达到200米／分钟以上，生产效率高。2）．模切质量好。圆压圆模切是线接触，工作压力小，产品成型稳定性好，几何形状、尺寸准确。这在饮料包装方面尤为重要，如利乐砖包装和屋顶包，由于里面灌装的是液体，因此对压痕要求很高，否则折起来就可能发生泄漏。3）．模切精度高。与印刷后再离线模切相比，连线圆压圆模切能在生产线上一次完成印刷、模切，提高了模切精度。4）．使用寿命长。圆压圆模切辊在运转1200万—1500万转后，还可修磨3次，每次修磨后还可运转1000万转，远远高于其他模切方式。5）．节约纸张。由于连线圆压圆模切采用的是卷筒纸进纸方式，在排版时无须留出叼口和拖梢位置，可进行连续交叉排版，有效了减少纸张浪费。但连线圆压圆模切也有一些缺点。首先，模切刀具成本较高，一套进口刀具要100多万元人民币，即使是国产刀具也需要几十万元。其次，圆压圆模切辊加工周期长。目前，国内许多印刷企业用的圆压圆模切辊都从国外购进，维修也要送到国外，周期一般要3个多月，即使是在国内加工，也要1个月，严重影响生产，延误交货期。所以，连线圆压圆模切比较适用于大批量、长版活件的生产加工，对于小批量、短版活件则不太不适合。国外模切技术在烟包印刷领域应用较多，因为国外烟包种类相对国内要少，并且工艺要简单。而国内烟包品牌多．并且印后加工工序复杂，圆压圆连线模切会受到限制，这也是国内圆压圆模切发展缓慢的原因之一。5、冷烫技术冷烫印技术是借助印刷版，利用UV固化胶黏剂将烫金箔转移到承印材料上的一种印刷技术。这种工艺能够与印刷同时完成。与传统烫金依靠热压转移烫金箔工艺相比，不仅避免了制作昂贵的金属烫印版，以及制版过程中对环境造成的污染，还能大量地节约能源。冷烫技术的特点是具有印刷速度快、生产周期短、材料适用面广、印刷精度高、防伪效果好、符合环保印刷要求，是近年来欧美印刷行业中的最新科技成果。包括海德堡、罗兰等胶印机制造商都已经推出了带有冷烫单元的胶印机。另一方面，冷烫