數(shù)字模切技術攜手傳統(tǒng)模切

于帆帆

模切技術是一種印刷品成型加工技術，是使印刷品獲得其使用性能的關鍵技術之一，在提升印刷品附加值方面起到重要的作用。近年來，市場對印刷包裝產(chǎn)品的需求從基本的使用性能發(fā)展到對結構、造型、藝術性的要求，同時也對印刷企業(yè)模切加工的速度、加工精度、工作效率、生產(chǎn)成本等方面帶來更多挑戰(zhàn)。

我國的印后加工技術一直處于低水平發(fā)展狀態(tài)，國內出現(xiàn)數(shù)字印后應用慢熱現(xiàn)象，使得模切技術的發(fā)展受到制約，直到激光模切技術在drupa 2016亮相并投入生產(chǎn)后，數(shù)字模切技術得到國內的廣泛關注，模切技術得到更完善的發(fā)展。目前，國內常用的模切技術根據(jù)其在模切時是否使用模切版可分為傳統(tǒng)模切和數(shù)字模切，傳統(tǒng)模切根據(jù)其制版工藝不同有普通模切、雕刻版模切和磁性模切，常用的數(shù)字模切有激光模切和拖刀式數(shù)碼模切。

傳統(tǒng)模切技術

傳統(tǒng)模切根據(jù)其制版工藝的不同有普通模切壓痕、雕刻版模切壓痕、磁性模切壓痕等；根據(jù)版面形狀又可分為平模切版和圓模切版，如圖1、2所示。

1.普通模切壓痕技術

普通模切壓痕技術最重要的環(huán)節(jié)是模切版的制作，其制作流程如圖3所示，要先按照產(chǎn)品設計要求利用圖形設計軟件排版，然后將裁切好的模切刀與模切線排入襯空材料，粘貼海綿后，模切版制作完成，常用的襯空材料有木質三合板、金屬鉛、高分子樹脂等，如圖1中，（a）為木質襯空材料，（b）為金屬襯空材料，（c）為高分子樹脂襯空材料。根據(jù)使用要求，傳統(tǒng)模切壓痕版還有圓模版，如圖2（a）為木質襯空材料圓模版，其制作難度和成本一般比平模版高。

模切時，將預先制作好的模切壓痕版安裝在模切機上，在壓力的作用下，模切刀將紙板或坯料壓切成形，壓痕線在承印物上壓出折疊線，模壓完畢后，模切刀在高彈海綿的彈力下迅速與承印物分離，完成模切過程，其工作原理如圖4所示，（a）為脫開狀態(tài)，（b）為模壓狀態(tài)。

目前，因加工操作簡單、投資少、成本低、質量好、見效快，普通模切依然是應用最廣泛的模切技術，在提高產(chǎn)品附加值方面起著重要的作用。但其制版工藝流程較復雜，模版調整靈活性較差，對加工工藝熟練程度依賴性較大；在設計上具有局限性，對于一些小角度加工或精細切割難以實現(xiàn)；對于中短版作業(yè)，高的起步費用提高了加工成本，且大量的模切版需要大量存儲空間，為模切版的保存帶來不便。

2.雕刻版模切技術

雕刻版模切是現(xiàn)在最常用的模切方式之一，采用整體式模切制版原理，雕刻機按照產(chǎn)品設計要求將模切版圖形轉成線條，雕刻機根據(jù)圖形坐標控制刀頭移動，雕刻出需要的圖形，然后雕刻掉空白部分多余的鋼，在圖形線條處形成刀鋒，完成雕刻模切制版。常用的雕刻模切版有平版和圓版兩種類型，如圖1（d）雕刻平模切版、圖2（b）雕刻圓模切版。

雕刻模切的圖案在精細程度上較普通模切技術有很大提升，對于小角度模切也可以輕松實現(xiàn)，突破了普通模切難以實現(xiàn)精細圖案模切的局限，其模切產(chǎn)品效果如圖5所示。

3.磁性模切技術

磁性模切技術的模切壓痕原理與普通模切壓痕原理一樣，最大的區(qū)別是模切版的制作，磁性模切的模切版屬于分體式圓模切版，如圖（2）c所示。模切滾筒由磁性模切刀版和磁性輥兩部分組成，磁性輥表面布滿凹槽，將磁鐵按極性排列鑲嵌在凹槽內，形成磁場。模切時，依靠磁場原理，磁性輥將模切刀版緊緊的吸附在其表面。

磁性模切的模切刀版和磁性輥是可以分離的，當兩個活件的加工重復長度不變時，可以只更換模切刀版，價格只是普通整體式模切版的20%～30%，大大降低制版成本。磁性模切版的調整靈活性強，同一個磁性輥可以加工同一尺寸不同花色圖案的活件，適用于中短版、多變化的訂單類型。一般情況下，在半切透狀態(tài)時，模切刀版的使用壽命為20～50萬轉。不同的刀版形成方式其使用壽命不同，激光型刀版壽命甚至可達100萬轉。磁性模切版的磁性輥成本較高，是普通整體式模切版的2～3倍，所以當磁性輥需要更換時，磁性模切將失去其低成本優(yōu)勢。

數(shù)字模切技術

隨著數(shù)字印刷技術的發(fā)展，市場對中短版、個性化、可變數(shù)據(jù)的需求越來越多，數(shù)字模切技術應運而生。數(shù)字模切技術模切過程無需印版，直接由計算機控制模切頭移動，對模切圖案的更改靈活多變，可以實現(xiàn)個性化可變數(shù)據(jù)模切，在模切的前一刻依然可以實現(xiàn)模切圖案修改，縮短工作周期。這里主要介紹激光模切和拖刀式平板模切兩種數(shù)字模切工藝。

1.激光模切技術

激光模切的工作原理是使印前系統(tǒng)的圖文數(shù)據(jù)直接控制模切頭，利用激光將材料燒蝕氣化。在模切過程中無需模切版，屬于非接觸式模切，模切時不會產(chǎn)生壓力，可有效避免承切物切口處變形，提高抗壓性能。激光模切不僅可以全透模切，還可以劃痕、半透模切等，并且可以在模切過程中隨時修改數(shù)據(jù)，縮短作業(yè)更換時間，提高交貨速度。

激光模切具有很高的模切精度，重復誤差可達0.07mm，甚至還可以補償印后加工固有的不精確。在制作精度要求較高的復雜圖案時，由于激光模切采用氣化的方式切割圖案，對圖案中小于2mm的精細部位，可以使承切材料完全氣化，無需清廢，解決了模切過程中精細部位清廢難的問題。

當然，任何技術都很難做到完美，目前激光模切技術還具有局限性，如經(jīng)過激光模切的產(chǎn)品，由于承切物的碳化，在切口會出現(xiàn)發(fā)黃、有殘留物等現(xiàn)象，模切過程中易出現(xiàn)切口傾斜不垂直、壓痕效果不飽滿等問題，模切產(chǎn)品效果如圖6（a）所示。

2.拖刀式平板模切工藝

在計算機的控制下，安裝有特制刀具的模切頭按照印前設計圖案路徑移動，完成模切，其模切工作狀態(tài)如圖6（b）所示。針對不同的模切效果和活件材質，模切刀具的種類有震動刀具、半刀工具、飛刀工具和多角度開槽工具等，可以滿足瓦楞紙、不干膠、紡織品、玻璃纖維等不同承切材質需求，多角度開槽工具還可以實現(xiàn)瓦楞紙、厚紙板等較厚承切材料的多角度彎折開槽。

拖刀式平板模切工藝的加工精度達0.1mm，可實現(xiàn)承切材料的全斷裁切、半斷裁切、完美壓痕、繪圖等功能，在柔性線路板、導電膠帶等電子材料及不干膠、薄膜、瓦楞紙、絲織物等領域得到廣泛應用。

傳統(tǒng)模切與數(shù)字模切的特點及應用

普通模切技術原理簡單、投資少、適用范圍廣、模切速度高，一直受到印刷包裝企業(yè)的青睞。主要應用于包裝產(chǎn)品的輪廓模切和折線壓痕，對復雜圖案的模切受到限制，套準精度有待進一步提高。另外，傳統(tǒng)模切版調整靈活性差，需要大量空間存儲模切版。雕刻版模切原理同普通模切一樣，不同的是雕刻版可以實現(xiàn)復雜圖案的模切，模切精度可達±0.03mm，既可以實現(xiàn)包裝產(chǎn)品的輪廓模切和折線壓痕，也可以模切復雜圖案?？捎糜诩艏垺⑺囆g鏤空、包裝盒異形開窗等領域。磁性模切技術具有與普通圓壓圓模切相同的模切效果和速度，由于其模切版為分體式，在更換模切圖案時可以只更換磁性模切刀，降低制版成本，提高換版速度，1～2分鐘便可將模切刀版安裝在磁性輥表面。同心度誤差是衡量磁性模切版精度的重要參數(shù)，現(xiàn)在磁性模切滾筒的同心度誤差可達±2μm～±5μm。

激光模切采用印前系統(tǒng)直接控制模切成像，省去了制版工序，降低成本，提高了效率。由于其可實現(xiàn)個性化、可變數(shù)據(jù)、復雜圖形等的模切，且模切分辨率達0.2毫米，細節(jié)部位模切材料直接氣化，無需清廢，在復雜圖案模切中得到廣泛應用。主要應用于不干膠標簽及證卡的模切，還可以實現(xiàn)半切透，使印刷品表面產(chǎn)生浮雕感，起到防偽作用。拖刀式數(shù)字模切機的模切速度已經(jīng)達到1000毫米/秒，可實現(xiàn)全切透、半切透、多角度開槽等效果，且模切數(shù)據(jù)修改方便靈活，一般用于中短版訂單或模切打樣。不同模切技術的特點及應用如表1所示。

結語

近幾十年，印后加工的模切技術的緩慢發(fā)展使普通模切技術一直占據(jù)主導地位，但普通模切易出現(xiàn)模切壓痕位置不準、爆色、爆線、起毛等故障，機器設備自動化水平較低，很多工序需要手工參與。由于其設計上的局限性，對于復雜圖案的精細部位模切難以實現(xiàn)，漸漸不能滿足人們對特殊包裝產(chǎn)品的需求。而后，隨著印刷包裝領域科技水平不斷發(fā)展，普通模切設備越來越自動化、智能化，模切技術也得到快速發(fā)展，磁性模切、激光模切等技術不斷涌現(xiàn)，對長、中、短版訂單可靈活選擇最佳模切方式，提高了生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，尤其是數(shù)字模切的應用使模切產(chǎn)品變得個性化，可實現(xiàn)“一張起切，張張不同”的效果。

如今我國印刷包裝企業(yè)的觀念已經(jīng)發(fā)生轉變，企業(yè)競爭力在逐漸增強，與世界先進水平的差距逐漸縮小，相信在此大環(huán)境下，模切技術也會不斷克服局限，獲得更長足的發(fā)展。

作者單位：江西傳媒職業(yè)學院