Maszyna sztancująca – co to jest i jak działa?

Maszyna sztancująca to urządzenie przemysłowe, które wycina powtarzalne kształty z papieru, folii, tektury lub innych materiałów płaskich. Wykorzystuje do tego sztancę, czyli specjalne narzędzie tnące, bigujące albo perforujące. Dzięki temu można seryjnie produkować etykiety, opakowania i inne elementy o identycznym kształcie.

Czym jest sztancowanie?

Sztancowanie jest mechanicznym procesem nadawania materiałowi określonej formy. Materiał zostaje dociśnięty do narzędzia przygotowanego zgodnie z wymaganym wzorem. W zależności od konstrukcji sztancy proces może obejmować pełne wycinanie, częściowe nacinanie, bigowanie lub perforowanie.

Sama sztanca, nazywana też wykrojnikiem, jest narzędziem roboczym. Maszyna sztancująca odpowiada natomiast za podawanie materiału, przemieszczanie go względem narzędzia oraz wywieranie odpowiedniego nacisku. To rozróżnienie jest istotne, ponieważ zmiana kształtu wycinanego elementu zwykle wiąże się z zastosowaniem innej sztancy, a nie z wymianą całego urządzenia.

Jak działa maszyna sztancująca?

Przebieg pracy zależy od rodzaju materiału, konstrukcji urządzenia i zastosowanej sztancy. W maszynach pracujących ze wstęgą materiał jest rozwijany z rolki, prowadzony przez kolejne zespoły, a po obróbce nawijany lub odbierany w postaci gotowych elementów. Typowy cykl można przedstawić następująco:

1. Podawanie materiału – papier, folia, laminat lub inna wstęga jest rozwijana z rolki i kierowana do sekcji roboczej. Układ prowadzenia utrzymuje właściwe położenie materiału względem narzędzia.
2. Kontakt ze sztancą – materiał przechodzi przez stację sztancującą, w której narzędzie dociska go do powierzchni roboczej. W zależności od konstrukcji może to być układ płaski albo cylindryczny.
3. Wycinanie, bigowanie lub perforowanie – ostrza sztancy przecinają materiał w wyznaczonych miejscach, a elementy o innym profilu mogą tworzyć linie zgięcia lub perforację. W produkcji etykiet często wycina się kształt etykiety bez przecinania całego podłoża.
4. Odbiór wyrobu i usuwanie odpadu – gotowe etykiety, wykroje albo arkusze są nawijane lub odbierane. Pozostały materiał, czyli ażur, może być odprowadzany na osobny wał nawijający.

W praktyce spotyka się dwa podstawowe rozwiązania. Sztancowanie płaskie wykorzystuje narzędzie poruszające się prostopadle do materiału. Sztancowanie rotacyjne odbywa się przy użyciu obracających się cylindrów, dlatego dobrze nadaje się do ciągłej pracy ze wstęgą i powtarzalnej produkcji etykiet. Wybór konstrukcji zależy między innymi od materiału, wielkości serii i wymaganego kształtu.

Gdzie stosuje się maszyny sztancujące?

Urządzenia tego typu wykorzystuje się wszędzie tam, gdzie trzeba szybko i powtarzalnie uzyskać dużą liczbę identycznych elementów. Najczęstsze zastosowania obejmują:

• Produkcję etykiet samoprzylepnych i czystych etykiet.
• Wykrawanie opakowań z tektury i kartonu.
• Cięcie papieru, folii, laminatów oraz innych materiałów wstęgowych.
• Wytwarzanie elementów wymagających linii zgięcia, nacięć lub perforacji.

Powtarzalność procesu ma szczególne znaczenie w produkcji wielkoseryjnej. Raz przygotowany wykrojnik pozwala wykonywać kolejne partie według tego samego wzoru, z zachowaniem stałego układu kształtów na materiale.

Z czego składa się typowa maszyna sztancująca?

Konstrukcja urządzenia może się różnić zależnie od przeznaczenia, ale maszyna do pracy z materiałem w rolce zwykle obejmuje kilka podstawowych zespołów:

• Odwijak – podtrzymuje rolkę surowca i rozwija wstęgę z kontrolowaną prędkością oraz naprężeniem.
• Sekcja sztancująca – zawiera stację roboczą, sztancę oraz elementy dociskowe. W wersji rotacyjnej pracują w niej między innymi wał narzędziowy i wał przeciwległy, zwany anvilem.
• Nawijak – odbiera gotowy materiał albo nawija poszczególne partie wyrobu. W instalacjach do etykiet osobny zespół może nawijać także ażur.
• Panel sterowania – umożliwia ustawianie i kontrolowanie parametrów pracy, takich jak prędkość, liczba metrów lub liczba etykiet.

W niektórych konfiguracjach stosuje się także automatyczne prowadzenie brzegu wstęgi, system kontroli napięcia, liczniki oraz dodatkowe narzędzia, na przykład cylinder magnetyczny. Są to elementy rozszerzające możliwości konkretnej maszyny, a nie warunek samego procesu sztancowania.

Najkrócej mówiąc, maszyna sztancująca mechanicznie przetwarza płaski materiał według kształtu nadanego przez sztancę. Jej znaczenie w produkcji wynika z możliwości szybkiego wykonywania takich samych wycięć, nacięć i zgięć w kolejnych elementach.