Rynek opakowań, pomimo trwającej recesji, rozwija się dynamicznie ze względu na udoskonalanie produkcji, rozwój nowoczesnych technologii oraz wciąż rosnące wymagania konsumentów.
Pierwszym procesem uszlachetniania jest wykrojenie kształtu opakowania z zadrukowanego arkusza, czyli tzw. sztancowanie.
Jedynie przy użyciu wykrojnika laserowego z nożami giętymi maszynowo oraz dobrej klasy automatu sztancującego można uzyskać powtarzalność wykrawanych użytków, niezbędną dla dalszej obróbki na automatycznych składarko-sklejarkach czy okienkarkach. Noże stosowane w wysokojakościowych wykrojnikach kształtowane są automatycznie z długich odcinków, a ich łączenie odbywa się na odcinkach prostych. Ogranicza to liczbę punktów sczepiających, które są odwzorowane na wykroju w postaci tzw. mostków oraz eliminuje ich umiejscowienie w tak newralgicznych miejscach jak naroża opakowania, co występuje powszechnie przy ręcznym gięciu noży. Wykorzystanie walorów wykrojnika o minimalnej liczbie mostków, wpływającego na gładkość brzegów opakowania, umożliwia unikalny system prowadzenia arkusza.
Specyfika transportu arkusza w płaskich automatach sztancujących polega na tym, iż mimo pobierania arkuszy w sposób ciągły w sekcji cięcia arkusz jest na moment zatrzymywany do „zera” w celu jego wykrojenia. Taki cykl mierzony jest w stopniach i jego całość trwa 360°. W automatach Sanwa z przekładnią trójkrzywkową na transport arkusza przeznaczone jest 230°, czyli o 50° więcej w stosunku do systemów tradycyjnych. Skutkuje to łagodnym startem, szybkim osiągnięciem maksymalnej prędkości, a następnie łagodnym wyhamowaniem do zera umożliwiającym precyzyjne wykrojenie arkusza. Płynna praca maszyny i dłuższy czas na transport oraz pozycjonowanie arkusza dają takie korzyści jak: estetyczne brzegi opakowania, łatwość oczyszczania stosu z nieużytków, dokładność prowadzenia wykroju w dalszych procesach obróbki, cicha praca automatu, mniejsza liczba odpadów.
Płynne prowadzenie arkusza ma szczególne znaczenie przy obróbce materiałów cienkich, o gramaturze 80 g/m2 i mniej. Aby zoptymalizować pracę na takich materiałach, automat sztancujący jest wyposażany w systemy rozdmuchu stabilizującego w sekcji cięcia, który ma na celu wdmuchiwanie określonej ilości powietrza dla wyrównania arkusza na całej powierzchni płyty tnącej, eliminując tzw. efekt zaciągania i zapewniając powtarzalność wykroju gotowego oraz rozdmuchu w sekcji oczyszczania. Najistotniejszy jest rozbudowany system rozdmuchów i pro-
wadnic w sekcji wykładania, gdyż często ten etap w obróbce materiałów cienkich przysparza więcej problemów niż samo wykrawanie. Nie bez znaczenia – zwłaszcza przy obróbce materiałów cienkich – jest poprawne ich ułożenie w stosie, co np. przy wysokości stosu 1550 mm na automatach Sanwa jest wspomagane przez dopychacze górne oraz rozbudowany licznik główny.
Kolejnym trudnym w obróbce, a coraz częściej stosowanym w produkcji opakowań materiałem są tworzywa sztuczne.
Eliminacja elektryzowania się materiału na maszynach Sanwa rozwiązana jest przez zastosowanie systemów dejonizacyjnych na całej długości transportu arkusza. Już na wejściu do automatu stosowane są rozdmuchowe systemy dejonizacji na głowicy nakładaka. W dalszej części, czyli na
stole spływowym zainstalowane są rozdmuchy i listwa dejonizująca, rozwiązujące problemy z separacją i nakładaniem tych arkuszy do maszyny.
System zimnej płyty w przeciwieństwie do systemu gorącej płyty eliminuje efekt odkształcania big, jako że nie są one poddawane obróbce cieplnej, ogranicza lub eliminuje bielenie big na większości tworzyw sztucznych, a ponadto dzięki zastosowaniu lustrzanej płyty minimalizuje problem powstawa-nia zarysowań. Kolejną korzyścią jest krótszy czas narządzania maszyny wynikający z braku konieczności jej rozgrzewania i chłodzenia niezbędnego przy systemie gorącej płyty. System ten działa w oparciu o wykrojniki standardowe, znacznie tańsze w porównaniu z metalowymi, koniecznymi przy gorącej płycie. W związku z tym wykorzystując tę samą maszynę można wydajnie pracować zarówno na kartonach, jak i na plastikach.
Następnym etapem produkcji opakowań jest ich złożenie i sklejenie na składarko-sklejarce. Biorąc pod uwagę rozwój tych maszyn w zakresie prędkości produkcyjnych (np. składarko-sklejarka firmy Inramik – Pyrena pracuje z prędkością 500 m/min), ten etap produkcji może się stać bardzo efektywny. Wyposażenie maszyny w zautomatyzowany nakładak wstępny bądź zastosowanie strumieniowego wykładaka sklejonych opakowań Vestafold w sekcji wykładania umożliwia wykorzystanie parametru szybkości maszyny przy ograniczonej liczbie osób obsługujących składarko-sklejarkę w zakresie nakładania i konfekcjonowania gotowych pudełek.
Jednym z istotnych parametrów składarko-sklejarki jest długość maszyny. Dłuższa maszyna umożliwia wydłużone prowadzenie wykroju i jego lepsze pozycjonowanie, co wpływa na dokładność składania oraz klejenia. Długość wspomnianej wcześniej Pyreny sięga prawie 18 m, co umożliwia precyzyjną obróbkę wykrojów. Rozwiązaniem wspomagającym składanie i sklejanie trudnych prac jest dodatkowa centralna prowadnica na całej długości maszyny. Zapewnia ona precyzyjne pozycjonowanie w całym procesie składania i sklejania wykroju oraz eliminuje efekt niekontrolowanego jego przesunięcia.
Inny problem to klejenie opakowań z materiałów lakierowanych i laminowanych, gdzie wykorzystanie kleju wodnego bez uprzedniego przygotowania powierzchni zaklejki jest w zasadzie niewykonalne. Przy użyciu szlifierki z odciągiem pyłu, w miejscu dalszej aplikacji kleju frezujemy powierzchnię zaklejki wybierając warstwę lakieru czy folii i w ten sposób przygotowujemy jej powierzchnię do przyjęcia kleju.
Dla producentów opakowań plastikowych, które sprawiają trudności w klejeniu, dogodne rozwiązanie oferuje firma Inramik. Wyposaża ona swoje maszyny w oprzyrządowanie ułatwiające obróbkę opakowań z tworzyw sztucznych: dejonizatory na nakładaku, nadmuchy gorącego powietrza, a także dyszę do aplikacji gorącego kleju typu hotmelt i PUR. Efektem klejenia systemem PURfect jest idealnie równa na całej długości linia klejenia, czego nie można osiągnąć w przypadku klejów tradycyjnych.
Maszyny firmy Inramik wyposażone są także w system dopychaczy, które wyrównują przednią krawędź transportowanego wykroju przed ostatecznym sklejeniem w sekcji prasowania.
Interesującą technologię, wciąż dość niszową na rynku polskim, stanowi wklejanie foliowego przezroczystego okienka do wykroju kartonowego. Rotacyjną maszynę WPS do wklejania okienek produkuje niemiecka firma Heiber+Schroeder. Aplikacja do wykroju okienka standardowego może być wykonana na tej maszynie z prędkością powyżej 70 000 wykrojów/h przy pracy dwutorowej. Folia podawana jest z roli i rozcinana na użytki o odpowiedniej długości z wykorzystaniem bezpośredniego serwonapędu. WPS ma możliwość wklejania również okienek z wykonanym uprzednio nadrukiem; specjalny czytnik markerów pozwala na rozcinanie folii w odpowiednim miejscu i jej pozycjonowanie względem wykroju kartonowego. Maszyna umożliwia także wklejanie okienek z jednym lub dwoma bigami równoległymi.
Formowanie big jest szczególnie istotne dla estetycznego wyglądu pudełka. Odbywa się ono przez bezkontaktowe podgrzewanie folii, a następnie ich formowanie za pomocą noży krążkowych. We wstędze folii wycinane są odpowiedniej wielkości romby, które po rozcięciu folii na użytki dają charakterystyczne wcięcia w kształcie litery V, eliminując efekt marszczenia się folii w tym newralgicznym miejscu.
Dzięki modułowej budowie WPS domontowanie dodatkowego wyposażenia do maszyny jest możliwe u użytkownika już po instalacji.
Moduł 46 umożliwia aplikację gotowego, przygotowanego na maszynie zewnętrznej, wykroju folii do wykroju kartonowego („wykrój do wykroju”). Daje to możliwości wklejania folii o skomplikowanym kształcie z bigami przecinającymi się pod różnymi kątami.
Z bardzo praktycznych form opakowania z okienkiem dozującym jednorazowe chusteczki higieniczne korzystamy wszyscy na co dzień. W przypadku maszyny WPS do produkcji takich pudełek stosowane są moduły 23 i 24 z możliwością aplikacji okienek ze wzdłużnym nacięciem liniowym lub z nacięciem eliptycznym bądź perforacją. Kształt nacięcia zależy od zastosowanego oprzyrządowania.
Opracowano na podstawie materiałów ITTP
