DE102016225289A1 - Process for producing a structure on a carrier plate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur auf einer Trägerplatte, wobei zur Ausbildung der Struktur Komponenten auf der Trägerplatte mittels eines digitalen Materialaufbaus aufgebracht werden, wobei mindestens eine Registerinformation auf der Trägerplatte aufgebracht wird.The invention relates to a method for producing a structure on a carrier plate, wherein for forming the structure components are applied to the carrier plate by means of a digital material structure, wherein at least one register information is applied to the carrier plate.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur auf einer Trägerplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for producing a structure on a carrier plate according to the preamble of claim 1.
Bekannt sind Herstellverfahren, bei denen Stanzformen sowie Rillformen und Perforierformen mit hohem manuellen Aufwand - maximal mit der Unterstützung von Laser-Schneidesystemen - hergestellt werden.Manufacturing processes are known in which punching forms and creasing and perforating with high manual effort - with the maximum support of laser cutting systems - are produced.
In diesem Fall werden Schneidewerkzeuge, Stanzwerkzeuge, Auswerfer, Ausbrecher und Stabilisatoren in Handarbeit auf einen Sperrholzträger montiert. Diese Montage erfolgt auf Basis einer Konstruktion von Faltschachteln oder Wellpappenverpackungen. Diese Daten liegen in der Regel als CAD (oder verwandte Daten) vor.In this case, cutting tools, punches, ejectors, breakers and stabilizers are hand-mounted on a plywood carrier. This assembly is based on a construction of folding cartons or corrugated cardboard packaging. These data are usually available as CAD (or related data).
Die Stanzformen liegen in zwei Varianten vor, nämlich als Flachbettstanzen oder Rotationsstanzen. Rotationsstanzen bedingen einen zusätzlichen Montageaufwand, da die gerundete Stanzform auf einem Stanzzylinder an der Druckmaschine montiert werden muss.The punching dies are available in two variants, namely flat-bed punches or rotary punches. Rotary punches require additional installation effort, since the rounded die must be mounted on a punching cylinder on the press.
Neben den Stanzformen sind Abfallformen bzw. Reinigungsformen artverwandt, bei denen ebenfalls auf einer Sperrholz- oder Kunststoffbasis Ausbrechhilfen montiert werden. Diese müssen möglichst zu 100% genau zur Stanzform, sowie den Faltschachtel oder Wellpappenkonstruktionen passen. Die Herstellung der konventionellen Formen ist analog zu den Stanzformen.In addition to the punching dies, forms of waste or cleaning molds are also related, in which break-out aids are likewise mounted on a plywood or plastic base. These must be as close as possible to 100% accurate to the die, as well as the carton or corrugated board constructions. The production of the conventional forms is analogous to the dies.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur auf einer Trägerplatte zu schaffen.The invention has for its object to provide a method for producing a structure on a support plate.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch das additive Verfahren eine Umstellung des manuellen Aufbauprozesses (Handarbeit) auf einen industriellen Prozess ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil ist die direkte Umsetzung der Schachtel-Konstruktions-Daten (CAD) auf ein Computerunterstützes Produktionssystem. Schnellere Durchlaufzeiten bei der Produktion von Stanzformen (Flach-/Rotativstanzformen) sowie bei der Produktion von Abfallformen und Reinigungsformen sind ebenfalls vorteilhaft. Schnellere Rüstzeiten, insbesondere bei Rotationsstanzen, da diese direkt auf einen wechselbaren Zylinder gedruckt werden sind ein weiterer Vorteil. Ebenfalls vorteilhaft ist, dass eine In-House Produktion der Stanz- bzw. Abfallformen beim Druckdienstleister über verhältnismäßig einfachen 3 D Druck möglich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Archivierung der Stanzformen / Abfallformen / Reinigungsformen nicht mehr notwendig ist, da diese aus dem Datenbestand heraus produziert werden können. Vorteilhaft ist weiterhin, dass eine längere Verfügbarkeit von Stanzformen / Abfallformen / Reinigungsformen gewährleistet ist, da diese im Datenbestand vorhanden sind. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es schneller und kostengünstiger gegenüber den analogen Verfahren ist.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that a conversion of the manual assembly process (manual work) to an industrial process is made possible by the additive method. Another advantage is the direct implementation of box design data (CAD) on a computerized production system. Faster throughput times in the production of punching dies (flat / rotary dies) as well as in the production of waste molds and cleaning molds are also advantageous. Faster set-up times, especially in rotary die-cutting, as they are printed directly on a replaceable cylinder are another advantage. It is also advantageous that an in-house production of the punching or waste molds at the printing service provider via relatively simple 3D printing is possible. Another advantage is that it is no longer necessary to archive the stamping forms / waste forms / cleaning forms, since these can be produced from the database. A further advantage is that a longer availability of punching / waste forms / cleaning forms is guaranteed, since they are available in the database. Another advantage of the method according to the invention is that it is faster and less expensive than the analogous methods.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung einer Struktur auf einer Trägerplatte, wobei zur Abbildung der Struktur Komponenten auf der Trägerplatte mittels eines digitalen Materialaufbaus aufgebracht werden und wobei die Komponenten aus unterschiedlichen Materialien auf die Trägerplatte aufgebracht werden bzw. wobei mindestens eine Registerinformation auf der Trägerplatte aufgebracht wird.Proposed is a method for producing a structure on a carrier plate, wherein for imaging the structure components are applied to the carrier plate by means of a digital material structure and wherein the components of different materials are applied to the carrier plate or wherein at least one register information is applied to the carrier plate ,
Die Trägerplatte, auf die die Struktur aufgebracht wird, ist vorzugsweise als eine Stanzform, Rillform, Perforierform, Abfallform oder Reinigungsform ausgebildet.The support plate to which the structure is applied is preferably formed as a punching die, scoring mold, perforating mold, waste mold or cleaning mold.
Vorzugsweise werden die Komponenten sowohl der Stanzform als auch der Abfallform aufgrund CAD-Daten auf die jeweilige Trägerplatte aufgebrachtPreferably, the components of both the punching die and the waste mold are applied to the respective carrier plate on the basis of CAD data
Bevorzugt wird mindestens ein Stanzmesser aus einem ersten Material hergestellt, mindestens ein Ausstanzwerkzeug aus einem zweiten Material hergestellt und mindestens ein Stabilisator aus einem dritten Material hergestellt.Preferably, at least one punching knife made of a first material, at least one punching tool made of a second material and at least one stabilizer made of a third material.
In bevorzugter Ausführung wird mindestens ein Rillwerkzeug aus dem ersten Material als Stanzmesser hergestellt.In a preferred embodiment, at least one scoring tool made of the first material is produced as a punching knife.
Vorzugsweise wird auf der Trägerplatte mindestens eine Registerinformation aufgebracht. Diese mindestens eine Registerinformation ist vorzugsweise als Tag und/oder als Code, insbesondere als Barcode und/oder QR-Code, und/oder als Marke und/oder als Chip, insbesondere als RFID Chip, ausgebildet. Diese Registerinformation kann vorzugsweise zeitgleich zum Materialaufbau der Komponenten auf der Trägerplatte aufgebracht werden.Preferably, at least one register information is applied to the carrier plate. This at least one register information is preferably designed as a tag and / or code, in particular as a barcode and / or QR code, and / or as a tag and / or as a chip, in particular as an RFID chip. This register information can preferably be applied simultaneously to the material structure of the components on the carrier plate.
Ein Aufbringen der Trägerplatte erfolgt vorzugsweise mittels Halb- oder Vollautomat auf einem zugeordneten Zylinder.An application of the carrier plate is preferably carried out by means of semi-automatic or fully automatic on an associated cylinder.
Besonders bevorzugt erfolgt das Aufbringen der Komponenten auf der Trägerplatte mittels eines Multi-Komponenten Druckkopf mit multipler Materialzuführung.Particularly preferably, the application of the components takes place on the carrier plate by means of a multi-component print head with multiple material supply.
Der Aufbau der Komponenten auf der Trägerplatte erfolgt in einer Ausführungsform vorzugsweise in einem Druckvorgang. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt der Aufbau der Komponenten auf der Trägerplatte sequentiell. The construction of the components on the carrier plate is preferably carried out in one embodiment in one printing operation. In a further embodiment, the construction of the components on the carrier plate is carried out sequentially.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:
-
1 Herstellung von Elementen einer Stanzform via additivem Verfahren; -
2 Aufbau einer konventionellen Abfallform / Reinigungsform; -
3 Aufbau der oberen Trägerplatte einer Abfallform / Reinigungsform via additivem Verfahren; -
4 Aufbau der unteren Trägerplatte einer Abfallform / Reinigungsform via additivem Verfahren; -
5 Aufbau einer kompletten Abfallform / Reinigungsform via additivem Verfahren.
-
1 Production of elements of a stamping die via additive process; -
2 Construction of a conventional waste mold / cleaning mold; -
3 Construction of the upper support plate of a waste mold / cleaning mold via additive process; -
4 Construction of the lower support plate of a waste mold / cleaning mold via additive process; -
5 Construction of a complete waste mold / cleaning mold via additive process.
Im Bereich der Verpackungsindustrie werden Druckbögen mit Flachbettstanzen zu Faltschachteln oder Wellpappenverpackungen weiterverarbeitet. Durch die Flachbettstanzen werden Verpackungsmechaniken in die Druckbögen gestanzt, überflüssige Bereiche entfernt und zu falzende Stellen gerillt. Die Stanzung bringt den Druckbogen in ein vorgesehenes Endformat und ermöglicht die weitere Verarbeitung zu Faltschachteln und Wellpappenverpackungen in sogenannten Aufrichtern.In the packaging industry, signatures are processed with flat bed punches into folding cartons or corrugated board packaging. Flatbed punches punch packaging mechanics into the signatures, removing unnecessary areas and grooving into folds. The punching brings the sheet to a final format and allows further processing into cartons and corrugated board packaging in so-called Aufrichtern.
Der Fertigungsablauf der Flachbettstanze beginnt mit der Zuführung der Bogen mit dem Bogenanleger. Der Einschub führt die Formate unter ein Werkzeug, welches die Konturen - Schnitte und Rillungen - der Verpackung aufweist. Ausgeschnittene Teile werden in der Ausbrechstation vom Zuschnitt getrennt, der schließlich paketweise der Bogenablage zugeführt wird.The production process of the flatbed punch begins with the feeding of the sheet with the sheet feeder. The insert guides the formats under a tool that has the contours - cuts and creases - of the packaging. Cut parts are separated from the blank in the stripping station, which is finally fed in packages of the sheet tray.
Der Aufbau einer Stanzform erfolgt in vielen manuellen Schritten, der oft mehrere Tage dauert. Der Aufbau einer Stanzform ist relativ komplex, da eine Faltschachtel bzw. eine Wellpappenkonstruktion aus einem CAD System manuell, d. h. in Handarbeit, umgesetzt werden muss.The structure of a die is done in many manual steps, which often takes several days. The construction of a cutting die is relatively complex, since a folding box or a corrugated cardboard construction from a CAD system manually, d. H. crafted, must be implemented.
Der Aufbau einer Stanzform
Bei der Herstellung der Komponenten
Vorzugsweise wird ein Multi-Komponenten Druckkopf
In einer Variante erfolgt der Aufbau der Komponenten
In einer anderen Ausführungsform wird zusätzlich zu den Komponenten
Vorzugsweise wird das mindestens eine Stanzmesser
Im Bereich der Verpackungsindustrie werden Druckbögen auch rotativ mit Rotationsstanzen zur weiteren Verarbeitung zu Faltschachteln oder Wellpappenverpackungen weiterverarbeitet. Durch die Rotationsstanzen werden Verpackungsmechaniken in die Druckbögen gestanzt - überflüssige Bereiche entfernt zu falzende Stellen gerillt (Eindrücken des Druckbogens). Die Stanzung bringt den Druckbogen in ein vorgesehenes Endformat und ermöglich die weitere Verarbeitung zu Faltschachteln und Wellpappenverpackungen in sogenannten Aufrichtern (Faltschachtel-Klebemaschine). In the packaging industry, printing sheets are also processed rotatively with rotary die-cutters for further processing into folding cartons or corrugated board packaging. By means of the rotary die cutters, packaging mechanics are punched into the signatures - superfluous areas are grooved away to folds (impressions of the print sheet). The punching brings the sheet in a final format and allows the further processing into cartons and corrugated cardboard packaging in so-called Aufrichtern (carton gluer).
Der Fertigungsablauf bei der Rotationsstanze ist ähnlich dem der Flachbettstanze. Der Unterschied liegt in der Art des Werkzeuges und der Stanztechnik. Beim Flachbettstanzen wird das plane Werkzeug gegen eine plane Gegenplatte gedrückt; beim rotierenden Verfahren dagegen wird ein „rundes“ Werkzeug gegen einen runden Gegenstanzzylinder gepresst, wobei beide Teile beim Stanzvorgang rotieren. Der Aufbau der Rotationsstanzen gleicht im Wesentlichen dem der üblichen Flachbettstanzen. Die Rotationsstanzform wird als gebogenes Element (gleicher Radius wie Stanzzylinder) auf den Stanzzylinder aufgebracht.The production process in the rotary die-cutter is similar to that of the flat-bed punch. The difference lies in the type of tool and the punching technique. When flatbed punching the plane tool is pressed against a flat counter-plate; In the rotating process, on the other hand, a "round" tool is pressed against a circular counter-punching cylinder, with both parts rotating during the punching process. The structure of the rotary punches is substantially similar to that of conventional flat bed punches. The rotary die is applied as a curved element (same radius as punching cylinder) on the punching cylinder.
Der Aufbau der Rotationsstanzen im additiven Verfahren ist mit dem Aufbau der Flachbettstanzen im additiven Verfahren identisch. Der Aufbau der Stanzelemente erfolgt lediglich auf einer gebogenen Form anstatt einer flachen Basisform.The structure of the rotary punches in the additive process is identical to the structure of flat bed punches in the additive process. The structure of the punching elements takes place only on a curved shape instead of a flat base shape.
Die Herstellung der Elemente via additivem Verfahren erfolgt vorzugsweise durch Verwendung eines Multi-Komponenten Druckkopf mit multipler Materialzuführung. Ein Ausgleich von eventuell auftretenden Dimensionsänderung und Verzerr-Faktoren durch die Stanzung erfolgt vorzugsweise durch die Anpassung der Stanzwerkzeug-Geometrie. Diese wird im 3D Druck automatisiert durch Kompensationsfaktoren ausgeglichen.The production of the elements via additive process is preferably carried out by using a multi-component print head with multiple material supply. A compensation of possibly occurring dimensional change and distortion factors by the punching is preferably carried out by the adaptation of the punching tool geometry. This is automatically compensated in 3D printing by compensation factors.
In einer Variante erfolgt der Aufbau der Komponenten
Im konventionellen Verfahren wird eine Stanzform (gleich ob Flachbettstanze oder Rotationsstanze) auf einen Träger platziert - und in eine Flachbettstanze oder Rotationsstanze als Stanzform eingesetzt (Flachbett) - oder auf einen Stanzzylinder montiert (Rotationsstanze).In the conventional method, a punching die (whether flatbed punch or rotary punch) is placed on a support - and inserted into a flatbed punch or rotary punch as a punching die (flatbed) - or mounted on a punching cylinder (rotary punch).
Das additive Verfahren ermöglicht jedoch auch - insbesondere bei Rotationsstanzen - den direkten Aufbau einer Stanzform auf den Stanzzylinder. Dadurch wird ein weiterer Montage-Prozess einer Stanzform vermieden.However, the additive method also allows - especially in rotary punches - the direct structure of a punching die on the punching cylinder. This avoids another assembly process of a die.
Beispielsweise kann das Trägermaterial mit Hilfe eines Pass-Systems in der Maschine positioniert werde. Ein Aufbringen der Komponenten
Die Abfallformen
Bei einem manuellen Aufbau einer Abfallform / Reinigungsform werde die CAD Daten manuell umgesetzt, das bedeutet, dass die Schachtel / Stanz-Konstruktion per Handarbeit umgesetzt wird. Eine hohe Passgenauigkeit in Relation zur Stanzform wird benötigt, somit müssen die vorgestanzten Elemente zu 100% getroffen werden und mit der Stanzform übereinstimmen.In the case of a manual construction of a waste mold / cleaning mold, the CAD data is converted manually, which means that the box / punching construction is converted by hand. A high accuracy of fit in relation to the die is required, so the pre-cut elements must be taken to 100% and match the die.
Der Aufbau einer Abfallform / Reinigungsform besteht aus mehreren verschiedenen Werkstoffen. So wird z.B. Holz oder Kunststoff für die obere/ untere Basis verwendet. Kunststoff findet ebenfalls Verwendung für die Herstellung der Austoß- / Reinigungselemente.The construction of a waste mold / cleaning mold consists of several different materials. For example, Wood or plastic used for the upper / lower base. Plastic is also used for the production of Austoß- / cleaning elements.
Bei dem additiven Aufbau der oberen Basis
Der additive Aufbau der unteren Basis
Auch für die untere Basis
Nachdem der getrennte additive Aufbau sowohl der oberen Basis
Vorzugsweise können auch bei Abfallformen / Reinigungsformen zusätzlich zu den Komponenten, eine oder mehrere Registerinformationen, sowohl auf der unteren Basis 12, als auch auf der oberen Basis
Geeignet ist das Verfahren zum Aufbau von Trägerplatten mittels additivem Verfahren zur Herstellung von Stanz-/Rill-/Perforierformen für variable Längs-und Querperforation, für variable Längs-und Querrillung als auch für variable Längs-und Querstanzung, ebenso für Abfallformen und Reinigungsformen.The method is suitable for the construction of carrier plates by means of an additive process for the production of punching / scoring / perforating molds for variable longitudinal and transverse perforations, for variable longitudinal and transverse grooves as well as for variable longitudinal and transverse punching, as well as for waste molds and cleaning molds.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 0101
- Stanzformdie
- 0202
-
Basis (
01 ), Platte (01 ); TrägerplatteBase (01 ), Plate (01 ); support plate - 0303
- Inkjet Druckkopf; 3D DrucksystemInkjet printhead; 3D printing system
- 0404
- Komponenten, ElementeComponents, elements
- 0505
- --
- 0606
- Stanzmesser, scharfPunching knife, sharp
- 0707
- Rillwerkzeug, stumpf; RillmesserScoring tool, dull; creasing knife
- 0808
- Stabilisatorstabilizer
- 0909
- Ausbrechwerkzeug; Ausbrechhilfe; Schutz; Ausstanzwerkzeugstripping; Ausbrechhilfe; Protection; punching tool
- 1010
- --
- 1111
- Abfallform; ReinigungsformWaste form; cleaning shape
- 1212
-
Basis, untere (
11 ); Platte, untere (11 ); TrägerplatteBase, lower (11 ); Plate, lower (11 ); support plate - 1313
-
Basis, obere (
11 ); Platte, obere (11 ); TrägerplatteBase, upper (11 ); Plate, upper (11 ); support plate - 1414
- Blatt, DruckbogenSheet, sheet
- 1515
- --
- 1616
- Bereich, gestanztArea, punched
- 1717
- Aussparungrecess
- 1818
- Komponente; AusstoßelementComponent; ejection element
- 1919
- Unterbau, temporärSubstructure, temporary
- 2020
- --
- 2121
- Komponente; Gegenelement Component; counter-element
- M1M1
- Material 1Material 1
- M2M2
- Material 2Material 2
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- Material 3Material 3
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- Material 4Material 4
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