Ножи для бумагорезальных машин
Нож является основным рабочим инструментом бумагорезальной машины, определяющим точность и качество резания. Даже при идеальном техническом состоянии машины, высокой квалификации оператора и соблюдении всех других условий невозможно получить высокое качество продукции без качественного и острого ножа.
Учитывая особое назначение ножа и его важную роль, к нему предъявляются такие требования:
а) технические:идеальное состояние его поверхностей, как режущих, так и крепежных;
отсутствие деформаций тела и режущей части;
плоскостность его рабочей грани – максимальное отклонение любой точки на ее поверхности не должно превышать ± 0,1 мм;
лезвие ножа не должно иметь забоин, трещин, заусениц, зазубрин, рисок, прижогов и выкрошенных мест, а вся поверхность – расслоений, трещин и следов коррозии;
надлежащая острота ножа, т.е. минимальный условный радиус закругления лезвия должен быть в пределах 2…25 мк;
предельные отклонения режущей кромки ножа от прямолинейности ± 0,1 мм.
нож должен полностью прорезать нижние листы стопы;
поверхность среза должна быть чистой и гладкой;
твердость режущей кромки ножа должна быть не менее 57 HRC.
Геометрические параметры
Геометрическими параметрами, или физическими размерами ножа, являются длина, толщина и высота ножа, подлежащая стачиванию. Они должны обеспечивать его необходимую жесткость и стабильность при разрезке материалов.>
Длина ножа зависит от модели бумагорезательной машины (определяется форматом обрабатываемой продукции) и составляет сумму максимальной длины реза плюс величина бокового сдвига ножа при сабельном движении. Обычно она составляет 1,2-1,3 максимального формата продукции.
Толщина ножа выбирается в зависимости от формата машины, на которую он устанавливается, и, как правило, составляет 9…14 мм.
Высота ножа определяет срок его службы, поскольку является стачиваемой и уменьшается каждый раз в процессе заточки. Верхняя часть ножа имеет от одного до трех рядов резьбовых отверстий для крепления к ножедержателю. Когда нож новый, несточенный, используется нижний ряд отверстий. После уменьшения высоты ножа для крепления ножа используется верхний ряд отверстий, а торцевая грань ножа подпирается эксцентриками.


Материал ножа
Ножи для бумагорезательных машин изготавливаются из высокопрочных сталей (например марок DIN1.2379, DIN1.3343), а их поверхность тщательно отполирована, что гарантирует чистый и точный рез.
DIN1.2379
импортная инструментальная штамповая сталь
Применяется для изготовления в т.ч. гильотинных ножей, работающих в условиях повышенного износа. Сталь обладает хорошим сочетанием прочности и ударной вязкости, что позволяет ей прекрасно справляться с большинством задач по резке материалов в условиях умеренных температур. При закалке достигается твердость не более 62 HRC. Широко применяется в промышленности, для изготовления вырубных штампов сложной формы (матриц, пуансонов, просечных штампов), работающих с металлами и другими материалами. Обладает отличной износостойкостью при использовании в ножах гильотинного типа, позволяет выполнять резку (рубку) материалов , вплоть до металлов.
DIN1.3343
импортная инструментальная быстрорежущая (вольфрамомолибденовая) сталь
Применяется для изготовления в т.ч. гильотинных ножей, работающих в условиях повышенного износа, при высоких температурах. Прекрасно справляется с резкой любых материалов вплоть до металла, сохраняет свои характеристики при нагреве до 500 градусов Цельсия. При закалке достигается твердость не более 63 HRC. Широко применяется для изготовления металлорежущего инструмента (сверла, фрезы, токарные пластины). Обладает повышенной износостойкостью при работе в условиях трения и нагрева. Уступает по своим характеристикам только твердому сплаву.
Как правило, нож имеет составную конструкцию: тело изготавливается из обычной конструкционной стали, а режущая часть – вставка из специального материала повышенной твердости и износостойкости. Поэтому под материалом ножа, как правило, понимают материал его тонкой вставки, который при заточке обеспечивает лезвию высокие режущие качества.
Изготовлением ножей для резальных машин занимаются много фирм, наиболее известные из которых:
Каждая из них изготавливает и маркирует ножи согласно своей внутренней кодировке, номенклатуре и спецификации. Чаще всего в типографиях можно встретить следующие виды ножей:
Уже традиционно продукцию известных европейских брендов всё чаще заменяют более дешевые аналоги пр-ва Америки, Китая и Индии:
При выборе ножа для того или иного вида работ исходят из очень простого правила: чем тверже материал в стопе, тем тверже должна быть кромка у ножа. Для сравнительно мягких видов бумаг рекомендуется стандартный нож, для этикеточных и мелованных бумаг – нож из быстрорежущей стали или твердых сплавов.
Угол и форма заточки ножа

Угол заточки (рис. а) влияет на жесткость лезвия, характер его затупления, величину возникающих при резке технологических сил. Обычно придерживаются простого правила: чем больше плотность бумаги или другого листового материала, тем больше должен быть угол заточки. Обычно угол заточки выбирают в диапазоне от 19 до 24-26о. В отдельных случаях целесообразно применение двойной заточки, в результате которой на кромке ножа делают фаску шириной 2 ~ 4 мм с углом наклона на 2-30о больше, чем угол заточки ножа (рис. б). Такая заточка обеспечивает ножу лучшие эксплуатационные качества, а лезвию – большую стойкость.
Рекомендации по углу заточки для различных полиграфических и других конструкционных материалов
Тип материала | Тип ножа | Угол, град. | Фаска, см. | Давление, кН | Прижим | |
---|---|---|---|---|---|---|
α | β | |||||
Бумага | ||||||
тонкая типографская бумага | HSS, HM | 24* | 1500-2000 | + | ||
парафинировальная | HSS, HM | 24* | 3200 | ++ | ||
типографская нормальная | HSS, HM | 24* | 2500 | + | ||
двухслойная | HSS | 24-26 | 3000-3500 | ++ | ||
копировальная | HSS, HM | 19* | 3000-4000 | + | ||
этикеточная | HSS, HM | 24* | 3500-4000 | ++ | ||
мягкая бумага | HSS, HM | 24 | 2000-2500 | + | ||
фотобумага | HSS, HM | 24* | 2500-3000 | ++ | ||
гуммированная | HSS, HM | 24* | 2500-3500 | ++ | ||
копировальная | HSS, HM | 22* | 800-1000 | + | ||
мелованная для художественных изданий | HSS, HM | 23* | 25 | 3.5 | 3000-4000 | + |
синтетическая | HSS | 26 | 2500-3000 | |||
промокательная | HSS, HM | 19* | 2000-2500 | ++ | ||
металлизированная | HSS, HM | 24* | 3000-3500 | ++ | ||
пергамент | HSS | 24 | 2500-3000 | ++ | ||
пергамин | HSS | 24 | 26 | 3 | 4000-4500 | |
впитывающая | HSS, HM | 19* | 3000 | + | ||
писчая | HSS, HM | 24* | 2500-3000 | |||
шёлковая | HSS, HM | 19* | 2000 | + | ||
самокопировальная | HSS, HM | 24* | 800-1000 | ++ | ||
прозрачная | HSS, HM | 24 | 3000-3800 | ++ | ||
велюр-бумага | HSS, HM | 19* | 3000-3800 | ++ | ||
для ценных бумаг | HSS, HM | 19 | 22 | 2500-3700 | ++ | |
банкнотная | HSS, HM | 19 | 22 | 2500-3700 | ++ | |
бумага для акций | HSS, HM | 19* | 22 | 2500-2700 | ++ | |
Картон | ||||||
бристольский | HSS | 24 | 2000-2500 | ++ | ||
хромолюкс | HSS, HM | 24* | 3000-3500 | ++ | ||
двухслойный | HSS | 24 | 2500 | |||
финский кашированный | HSS | 19 | 3.5 | 2000-3000 | ++ | |
войлочный | HSS, HM | 24* | 2000-2500 | + | ||
макулатурный | HSS | 24 | 3000-3500 | ++ | ||
ручной выделки | HSS | 24 | 3000 | ++ | ||
твёрдый картон | HSS | 24/26 | 3000-3800 | ++ | ||
древесный мягкий | HSS | 24 | 3000 | + | ||
для карточек | HSS, HM | 24* | 3000-3500 | ++ | ||
картонажный | HSS | 24 | 3000-3500 | ++ | ||
для ящиков | HSS, HM | 24 | 3000-3500 | ++ | ||
имитирующий кожу | HSS | 24* | 3000-3500 | ++ | ||
манильский | HSS | 24 | 3000-3500 | |||
мультиплексный | HSS, HM | 24 | 2500 | |||
для почтовых открыток | HSS, HM | 24* | 2500-3500 | ++ | ||
трёхслойный | HSS | 24 | 3000 | |||
Другие материалы | ||||||
астралон | 24 | 3000 | ++ | |||
ацетатная плёнка | 25 | 3000-3500 | ++* | |||
целлофан | HSS, HM | 23 | 25 | 3.5 | 3000-4000 | ++ |
целюлозная плёнка | 24 | 3000-4000 | ++ | |||
ацетатно-целюлозная плёнка | 25 | 3000-4000 | ++ | |||
полиэтиленовая плёнка | 25 | 3000-4000 | ++ | |||
полиэтилен твёрдый | HSS, HM | 23 | 25 | 3.5 | 3000-4000 | ++ |
полиэтилен мягкий | 23 | 3000-4000 | ++ | |||
полиэтилен листовой | HSS, HM | 19* | 22 | 3.5 | 3000-4000 | ++ |
стекловолокно | 26 | 3000-3500 | ++ | |||
целулоид | 23 | 2500-3000 | ++ | |||
трубчатая резина | 17 | 150 | сп. пр. | |||
твёрдая резина | 24 | 1500 | ++ | |||
сырая резина | 17 | 150 | + | |||
мягкая резина | 17 | 150 | + | |||
текстильная резина | 19 | 150 | + | |||
шпон | HSS, HM | 19* | 22 | 3.5 | 1000-2000 | ++ |
прессшпан | 24 | 2500-3000 | ++ | |||
трансферный прессшпан | 24 | 2500-3000 | ++ | |||
алюминиевая фольга | HSS, HM | 24* | 3000-3500 | ++ | ||
алюминиевая фольга кашированная | HSS, HM | 24* | 3000-3500 | ++ | ||
свинцовая фольга | HSS, HM | 24* | 500-2500 | + | ||
офсетная пластина | HSS, HM | 25*** | 4500 | + | ||
оловяная фольга | 19 | 200 | ||||
цинковая фольга | 19 | 200 | + | |||
прокладочный материал | 24 | 2500-3000 | + | |||
войлок | 19** | 1000 | + | |||
наждачная бумага | 24 | 2000 | ++ | |||
пробка | 19** | 1000-2000 | ++ | |||
кожа | 24* | 2000-3000 | ++ | |||
линолеум | 24 | 1800-2500 | ++ | |||
целлюлозная | 19 | 1500 | + |
Примечания:
* – возможно использование твердосплавного ножа с углом заточки 21/22°, фаска 0,6-0,8 мм;
** – тоже, но с углом заточки 19/22°,
*** – тоже, но с углом заточки 23/28, фаска 1 мм;
+ – надлежит установить прижимную пластину;
++ – надлежит использовать приспособления для выравнивания высоты стопы;
сп.пр. – специальное приспособление.
Острота ножа
Остроту ножа принято характеризовать условным радиусом закругления его режущей кромки (рис.2в): чем меньше радиус – тем острее нож. Считается, что свежезаточенный нож имеет радиус закругления примерно 2 мкм. В процессе эксплуатации его радиус может возрасти в несколько раз до 35 мкм. В производственных условиях определить этот параметр сложно, поэтому ее определяют практическим путем на касание или полоской бумаги. Острый нож должен разрезать полоску при ее движении навстречу лезвию.
Различают три периода эксплуатации ножа.
Первый период (приработка) радиус закругления увеличивается примерно до 10 мкм, на поверхности обреза сначала остаются следы от заусенцев, которые постепенно исчезают через 50-200 резов.
Второй период (нормальная работа) характеризуется высокой чистотой поверхности резания. При этом радиус закругления постепенно увеличивается до 25 мкм.
Эта величина считается предельной, при дальнейшей эксплуатации ножа наступает третий период – начинается интенсивный износ лезвия, резко уменьшается точность резки, появляются удары ножа о материал ухудшается внешний вид кромок бумаги, появляется шероховатость, они слипаются, нижние листы получаются длиннее верхних из-за отклонения ножа в сторону резчика, резко возрастают силы сопротивления резанию.
Резка тупым ножом невыгодна прежде всего экономически – может произойти разрыв предохранительного болта, при последующей переточке потребуется снятие увеличенного количества металла, возможна деформация ножа, страдает качество продукции. Поэтому переточка ножа должна быть своевременной: на современных бумагорезательных машинах имеется система предупреждения о необходимости замены (заточки) ножа.
Марзан

Марзан – чрезвычайно простая, но ответственная деталь машины, которая обеспечивает точную и качественную резку нижних листов в стопе. К марзану предъявляются следующие требования. Его верхняя поверхность должна лежать точно в плоскости стола: заниженный или завышенный уровень отрицательно отразится на качестве резки. Марзан должен иметь достаточную жесткость, чтобы не деформироваться под действием сил резания, но быть достаточно податливым, чтобы не способствовать преждевременному износу и затуплению кромки ножа. Очень важно, чтобы нож в нижнем положении был параллелен марзану и врезался в него на одинаковую величину.
Глубина врезания ножа в марзан должна быть минимальной (рис. а), обеспечивая разрезку всех листов. Обычно она составляет величину порядка 0,5-0,7 мм , для ножей и машин в отличном техническом состоянии может быть менее 0,5 мм.
Каждая фирма-изготовитель рекомендует свои марзаны. Нежелательно использование марзанов из случайных материалов.