W reportażach z zawodów Formuły 1 częściej mówi się dzisiaj o oponach niż o silnikach czy aerodynamice, o kierowcy nawet nie wspominając. Dlaczego? To proste: fachowcy wiedzą, że to stan opon decyduje o wygranej lub przegranej w wyścigu. Ale cóż my mamy z tym wspólnego? Pytanie o stan gumy na wykrojniku prowadzi do dokładnie takiego samego stwierdzenia, a mianowicie, że guma czyni mistrza.
Wykrojnik ze złym gumowaniem jest tyle wart co bolid formuły 1 bez supernowoczesnych opon. Wydajność automatu do wykrawania w bardzo dużym stopniu zależy od jakości wykrojnika, na którą z kolei znaczny wpływ ma rodzaj gumowania. Wcześniej pracowano na maszynach, które osiągały wydajność rzędu 4-5 tys. arkuszy na godzinę. Obecnie oczekuje się od nich wydajności rzędu
11 tys. arkuszy na godzinę. Jest rzeczą oczywistą, że podwojenia wydajności nie da się osiągnąć za pomocą narzędzi starszych technologicznie, którym brakuje dobrego gumowania. Dzisiejsi konstruktorzy maszyn mają możliwość opracowywania automatów do wykrawania, w których dwa stoły narzędziowe mogą zbliżać się do siebie z dużą prędkością. Problemem naszej branży jest jednak to, że pomiędzy tymi stołami umieszczamy karton i papier, tj. materiał stawiający nas wciąż przed nowymi wyzwaniami. Ponieważ nie wykazuje on żadnej ciągłości, absolutnie konieczne jest unikanie wszelkich dalszych niestabilności w stosowanych narzędziach.
W przeszłości do gumowania wykorzystywano przeważnie materiały, które ani nie były do tego celu przeznaczone, ani fizycznie się do takiego zastosowania nie nadawały. Zasadniczo chodzi tu o materiały przewidziane do izolacji i amortyzacji. Do dzisiaj szeroko rozpowszechniona jest guma gąbczasta (porowata), która jako materiał charakteryzuje się posiadaniem porów o różnej wielkości. Podstawowym zastosowaniem tego rodzaju gumy są uszczelki. Do ich produkcji używa się przeważnie gazów napędowych. Popularna jest także żywica EPDM, która została opracowana również jako materiał uszczelniający przed wilgocią. Przykłady można dalej mnożyć, ponieważ w przeszłości o doborze materiałów wypychających decydowały raczej czynniki ekonomiczne, a nie ich przydatność techniczna czy fizyczna. Przemysł przetwórstwa papierniczego nie pozostaje tu całkowicie bez winy. Wywierana na producentów narzędzi coraz silniejsza presja cenowa doprowadzała bowiem automatycznie do tego, że wciąż poszukiwano coraz tańszych materiałów. W przypadku bardzo tanich, stalowych linii bigujących wszyscy zainteresowani dawno już zauważyli, że ich stosowanie jest nieopłacalne. Obecnie przynajmniej w krajach uprzemysłowionych zastosowanie mają wysokiej jakości linie o dużym stopniu niezmienności i trwałości. Niestety daleko nam jeszcze do tego, jeśli chodzi o gumowanie.
Czy istnieje zatem materiał wypychający przeznaczony specjalnie dla wykrojników? Na szczęście na to pytanie można odpowiedzieć jednoznacznie twierdząco. Jako przykłady należy wskazać tu CITOject F i produkt wysokiej jakości, Polytop MX®, których właściwości fizyczne i mechaniczne odpowiadają wyzwaniom towarzyszącym wykrawaniu, m.in. dzięki wysoce powtarzalnej charakterystyce kompresji przy maksymalnej niezmienności i prędkości. W testach histerezowych wykazano, z jaką częstotliwością materiał po kompresji znowu podnosi się na dokładnie początkową wysokość. Uzyskano tu prędkości do 5 Hz, co odpowiada faktycznej prędkości rzędu 18 tys. arkuszy na godzinę. Kolejne ważne pytanie brzmi: jak długo jeszcze materiał niezmiennie powraca do początkowej wysokości? Testy wymienionych produktów wykazały, że właściwości fizyczne i mechaniczne pozostają zachowane bez żadnych zastrzeżeń przez ponad 5 milionów kompresji. Żywotność tych materiałów znacznie przekracza zatem okres trwałości użytkowej stalowych linii bigujących.
Na co należy więc zwracać uwagę przy gumowaniu wykrojnika?
Odpowiedź: na wyraźny kod kolorystyczny, za pomocą którego można natychmiast i łatwo sprawdzić, czy w odpowiednim miejscu zamontowany został właściwy wypychacz. I nie chodzi tu o to, by w kolorze materiałów wypychających ująć firmowy kolor danego producenta narzędzia. Kod kolorystyczny służy bowiem raczej prostej i szybkiej kontroli, której celem jest od samego początku niedopuszczenie do tego, by w maszynie zostały zamontowane wadliwe narzędzia.
Oprócz tego materiał wypychający ma olbrzymi wpływ na niezbędny nacisk w maszynie do wykrawania. Konwencjonalne produkty, które nie zostały opracowane z myślą o wykrawaniu, w żadnym wypadku tego nie uwzględniają. Nieodpowiedni materiał na wykrojniku powoduje konieczność zwiększenia nacisku wykrawania. Stanowi to obciążenie zarówno dla automatu do wykrawania, jak i dla narzędzia. Mówiąc w skrócie: zbyt duży nacisk wykrawania oznacza niepotrzebne koszty. Należy zatem pamiętać o tym, by do gumowania używać kompletnych systemów. Charakteryzuje się on nie tylko odpowiednim materiałem wysokiej jakości, ale również dopasowanym systemem montażowym do umieszczania materiału na wykrojniku.
Tego typu systemy można rozpoznać po określeniu EasyFix, przy czym nie oznacza ono tylko taśmy samoprzylepnej. Oprócz materiału przeznaczonego do ogólnego gumowania określenie to stosuje się także w odniesieniu do odpowiednich specjalistycznych profili przeznaczonych do specjalnych zadań w wykrojniku. Również w tym przypadku decydujące znaczenie ma dokładne dostosowanie technologii klejenia do obciążenia mechanicznego powstającego w czasie wykrawania. W zależności od zastosowania na materiały wypychające oddziałują bowiem siły tnące i oddzierające. Z pewnością korzystne jest także wyposażenie profili w system Fingerlift, dzięki któremu odrywanie papierów ochronnych od kleju staje się ekstremalnie proste, co ma pozytywny wpływ na proces gumowania.
Producenci opakowań częściej niż kiedykolwiek borykają się z problemem dopuszczalności ich produkcji do kontaktu z żywnością. Istotne znaczenie ma tu możliwość zdania się na dostawcę rozwiązania systemowego. W procesie wykrawania dochodzi do – nawet jeśli wyjątkowo krótkiego – kontaktu materiałów wypychających z kartonem lub papierem. Ponieważ materiały wypychające są produkowane w procesie chemicznym, może dochodzić tu do tak zwanych migracji cząsteczek chemicznych do kartonu lub papieru. W celu uniknięcia tego ryzyka ważne jest, by cały system, łącznie z klejem, posiadał zaświadczenie sanitarne. Potwierdzenie nieszkodliwości surowca jest tu tylko mydleniem oczu. Do montażu profili wciąż jeszcze stosowane są tak zwane kleje cyjanoakrylowe, które potocznie nazywa się klejami superglue. Większość osób wie z własnego doświadczenia, że tego typu kleje na pewno nie są nieszkodliwe.
Dlatego tak ważne jest, by z wykrojnikiem używane były wyłącznie nieszkodliwe produkty. Wyposażenie wykrojnika w certyfikowane produkty w 80% nie przynosi żadnego pożytku. Z powodu pozostałych 20% cały wykrojnik przestaje być bezpieczny w kontakcie z opakowaniami żywności. Jak już jednak wcześniej wyjaśniono, certyfikat ISEGA jednoznacznie potwierdza to bezpieczeństwo tylko wtedy, gdy certyfikację przeszedł cały system.
Wniosek z tego artykułu jest taki, że warto w tej kwestii stawiać na uznanego eksperta, który dysponuje własnym działem rozwoju i laboratorium chemicznym. Nie ma sensu kupowania materiałów na chybił trafił i wyposażania ich w dowolny klej, by sprzedać je potem dalej. Kto nie docenia „gumy” jako materiału wypychającego, ten płaci wysoką cenę. Skutki to niższa wydajność, podwyższone koszty całego procesu i problemy na etapie dalszego przetwarzania.
A propos ceny: dobre narzędzie ma swoją wartość i zazwyczaj – zamiast pozwalać, by rzekomą oszczędność zniweczyły wyższe koszty produkcji, wydłużony czas realizacji i niezadowolenie klientów – opłaca się zapłacić za nie trochę więcej. Koszty narzędzi stanowią z reguły poniżej 2% kosztów całej produkcji. Kilka euro więcej zainwestowane w jakość narzędzi potrafi znacznie obniżyć koszty produkcji i wygenerować lepszy zysk. Guma czyni mistrza!
Jürgen Mariën
Prezes firmy CITO System GmbH / Niemcy
Artykuł sponsorowany
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
