6. Оптимизационный выбор штанцевального и печатного оборудования и позиционирование разверток на листе. Расчет коэффициента использования материала

Позиционирование разверток коробки на формате заготовки картона является сложной задачей, определяющей важнейшие технические характеристики процесса изготовления складных коробок. От оптимальности позиционирования зависит производительность процесса изготовления тары, а также количество отходов. С учетом того, что для складных картонных коробок стоимость материала (картона) составляет до 50% от себестоимости коробки, сокращение количества отходов является важной экономической задачей. Коэффициент использования материала (КИМ) является числовым показателем оптимальности позиционирования. КИМ определяется отношением площади заготовки картона ( ) к суммарной площади получаемых из нее разверток коробок ( ):

КИМ .

Чем больше КИМ приближается к единице, тем меньше отходов картона и ниже себестоимость изготавливаемых коробок.

Выполнение работы

В ходе работы проводится исследование развертки картонной коробки – групповой тары для печеночного паштета (индивидуальная потребительская тара – туба). Выбрана конструкция тары – коробка с частично перекрывающимися наружными клапанами. Развертка коробки выглядит следующим образом:

325

660

Выбор печатного оборудования

Исследования показывают, что в основном листовые печатные машины делятся на три группы по максимальному формату листа. При этом размеры листа близки к следующим: 350×500 мм, 500×700 мм, 700×1000 мм.

На сегодняшний день большая часть картонной упаковки печатается на листовых офсетных печатных машинах. Рассмотрим варианты печатных с разным форматом листа, способных печатать на картоне толщиной 0,8 мм

1. KBA Rapida 105

Технические характеристики:
Параметр	KBA Rapida 105
Формат бумаги, макс., мм	Односторонняя печать 720х1050, двухсторонняя печать 720х1050
Формат бумаги, мин., мм	Односторонняя печать 340х4800, двухсторонняя печать 440х520
Формат печати, макс., мм	Односторонняя печать 730х1030, двухсторонняя печать 700х1030
Максимальная производительность печати, лист./ч	Односторонняя печать 18 000, двухсторонняя печать 15 000
Стандартные запечатываемые материалы, мм	Бумага до 0,4 Картон (опционально), макс: до 1,2 Пластик ((опционально), макс: до 1,0
Высота стапеля, мм	Самонаклад 1300 Приемка 1200

2. KBA Rapida 74

Технические характеристики:
Параметр	KBA Rapida 74
Форматы	Макс. формат бумаги: 520х740 мм, мин. формат бумаги: 210х297 мм, формат печати: 510х730 мм
Высота стапеля	Самонаклад (стандарт/спец. оснащение) 1100/1350, приемка (стандарт/спец. оснащение) 1100/1350
Производительность	18 000 лист./ч (макс. при односторонней печати), 15 000 лист/ч. (при печати с переворотом)
Запечатываемые материалы	Стандарт: от 0,06 до 0,5 мм толщиной., 60-350 г/м2 Картон, пластик, микрогофрокартон G-flute (опция): до 1,0 мм., для картона: до 600  г/м2 (опционально)

3. Heidelberg S-Офсет

Модель:	SORM	SORMZ
количество печ. секций	1	2
макс. формат (мм)	520х740	520х740
мин. формат (мм)	280х400	280х400
макс. печ. формат (мм)	510х720	510х720
производительность (оттиски/ час)	11.000	11.000
материал	до 0,8 мм
высота стапеля на самонакладе (мм)	1000	1090
высота стапеля на приемке (мм)	450	600
длина х ширина машины (м)	2,98х2,08	3,69х2,31
вес машины вкл. стапель (кг)	5310	8190
потребляемая мощность (кВт)	12,0	14,0

Машины меньшего формата для печати на картоне толщиной 0.8 мм практически не выпускаются.

Рассмотрим размещение заготовок на печатном листе разных форматов

1. KBA Rapida 105

720

1050

Площадь заготовки картона =1050×720=756000 мм²

Суммарная площадь разверток коробок = 3×(660×325)=643500 мм²

КИМ= =0,850

2. KBA Rapida 74

Площадь заготовки картона =740×520=384800 мм²

Суммарная площадь разверток коробок = 1×(660×325)=214500 мм²

КИМ= =0,557

3. Heidelberg S-Офсет

Площадь заготовки картона =740×520=384800 мм²

Суммарная площадь разверток коробок = 1×(660×325)=214500 мм²

КИМ= =0,557

Максимальное значение КИМ – у машины KBA Rapida 105 (пункт 1)

Выбор штанцевального оборудования

При выборе штанцевального оборудования следует учесть, что максимальный формат листа для штанцевальной машины должен быть не меньше формата запечатанного листа, а также то, что заготовки коробок должны размещаться так, чтобы направление наибольшей требуемой жесткости совпадало с машинным направлением листа (обычно длинная сторона). Для данной конструкции коробки максимальная жесткость должна приходиться вдоль вертикальной оси, так как данная коробка относится к высоким.

1. Yawa MW1300А

Параметр	Значение
Формат листа	от 390х370 мм до 1300х950 мм
Формат рамки для заключки штампа	1320х960 мм
Плотность листа	150 - 2000 г/кв.м
Толщина листа	0.3- 3,2 мм (гофрокартон профилей Е, В)
Максимальная скорость	4000 отт/час
Максимальное усилие вырубки	400 т
Система подачи листов	автоматическая, каскадная
Высота стапеля самонаклада	1350 мм
Высота стапеля приемки	1100 мм

Площадь заготовки картона =1300×950=1235000 мм²

Суммарная площадь разверток коробок = 3×(660×325)=643500 мм²

КИМ= =0,520

2. Yawa MW1050YA

Параметр	Значение
Формат листа	от 390х370 мм до 1050х750 мм
Формат рамки для заключки штампа	1120х760 мм
Плотность листа	150 - 2000 г/кв.м
Толщина листа	0.2- 1.5 мм (гофрокартон профилей Е, В)
Максимальная скорость	7500 отт/час
Максимальное усилие вырубки	300 т
Система подачи листов	автоматическая, каскадная
Высота стапеля самонаклада	1350 мм
Высота стапеля приемки	1100 мм
Электропитание	380 В, 50 Гц, 3 фазы
Потребляемая мощность	22 кВт
Габариты	5945х4530х2345 мм
Масса	18000 кг

Площадь заготовки картона =1050×750=787500 мм²

Суммарная площадь разверток коробок = 3×(660×325)=643500 мм²

КИМ= =0,817

Вывод

Максимальное полученное в п. 1 значение КИМ = 0,85 (для машины KBA Rapida 105) соответствует формату листа 720×1050 мм. Оптимальный выбор штанцевального оборудования для этого листа - машина Yawa MW1050YA с максимальным форматом 750×1050 мм. Для этого формата КИМ = 0,817. Данное значение приближается к единице (в отходы уходит менее 20% картона). Следовательно, это можно считать хорошим показателем, особенно с учетом большого размера разверток, которые достаточно сложно компактно разместить на листе.