Разработка технологии и расчет брошюровочно-переплетных процессов для книжного издания в переплетной крышке

 
 

Выбор оборудования и материалов 

• Сталкивание : в связи с малым тиражом издания используется ручное сталкивание (для удешевления процесса производства).
• Разрезка:  резальные машины Polar 78XS и Grafopat G73.

Технические характеристики машины Polar 78XS:

- длина  реза 78 см;

-высота стопы 12 см;

-глубина  стола 78 см;

-вес  1350 кг;

-потребляемая  мощность 3,5 к Вт;

Технические характеристики машины Grafopat G73:

-длина  реза 73 см;

-высота  стопы 8 см;

-вес  420 кг.

По  техническим характеристикам для  изготовления данного издания выбираем одноножевую резальную машину Polar 78XS.

• Фальцовка: фальцевальные машина BAUM 714MP Autofold и машина Easyfold.

Технические характеристики машины Easyfold:

- максимальный  формат листа 355×508 мм;

- минимальный  формат листа 76×127 мм;

- максимальная  длина фальца 343 мм;

- минимальная  длина фальца 51 мм;

- максимальная  плотность бумаги 175 г/м²;

- количество  кассет 2;

- производительность 180 м/мин.;

- 6 предустановленных  типов фальцовки, 3 типа – программируемые  пользователем;

Технические характеристики машины BAUM 714MP Autofold:

- максимальный  формат листа 355×508 мм;

- минимальный  формат листа 76×127 мм;

- максимальная  длина фальца 343 мм;

- минимальная  длина фальца 51 мм;

- максимальная  плотность бумаги 180 г/м²;

- количество  кассет 2;

- производительность 183 м/мин.;

- 6 стандартно  заданных программ фальцовки  и может быть занесены 4 дополнительные  программы.

По  техническим характеристикам (по производительности) для изготовления данного издания  выбираем кассетную фальцевальную  машину BAUM 714MP Autofold.

• Разрезка рулонной форзацной бумаги на листы: машина для продольной разрезки рулонных материалов с модулем автоматической разгрузки рулонов SAPPHIRE DUPLEX  и универсальная машина для продольной разрезки рулонных материалов со встроенным модулем размотки SAPPHIRE 680.

Технические характеристики машины SAPPHIRE DUPLEX :

- ширина  рулона до 1600 мм;

- скорость  работы до 300 м/мин.;

Технические характеристики машины SAPPHIRE 680:

-  ширина рулона до 1600 мм;

- скорость  работы до 450 м /мин.;

- встроенный  модуль размотки повышает компактность машины.

По  техническим характеристикам для  разрезки рулонной форзацной бумаги на листы выбираем машину SAPPHIRE 680. 

      Таблица 4.2 
 

Операция  технологического процесса	Оборудование	Основные  материалы	Технологические режимы
Сталкивание и разрезка отпечатанных листов	ручное сталкивание, одноножевая резальная  машина Polar 78XS	Бумага для  печатания блока – бумага для печати офсетная (ГОСТ 9094-83),№1, А, машинной гладкости. Толщина – 87 мкм. Плотность – 0,85 г/см³.	Высота стопы -12 см, глубина стола – 78 см, вес, нетто – 1350 кг, потребляемая мощность – 3,5 кВт, максимальное усилие прижима – 3000 кг. Обеспечивает хорошее качество и точность обрезки
Фальцовка листов	Кассетная фальцевальная машина BAUM 714MP Autofold	Бумага для печатания блока – бумага для печати офсетная (ГОСТ 9094-83),№1, А, машинной гладкости. Толщина – 87 мкм. Плотность – 0,85 г/см³.	Макс формат листа - 355×508 мм, мин - 76×127 мм. Макс плотность бумаги – 180 г/м². Макс. высота стопы – 5,1 см. Кол-во кассет – 2. Макс. Скорость фальцовки – 183 м/мин.
Прессование и упаковка тетрадей	стапельная  приемка  BAUM Autofold		стапельная  приемка присоединяется фальцевальной  кассетной машине BAUM 714MP Autofold. Давление в секции прессования – 8 кН. Требуется только один оператор для фальцевальной машины и приемки.
Разрезка  рулонной форзацной  бумаги на листы	универсальная машина для продольной разрезки рулонных материалов со встроенным модулем размотки SAPPHIRE 680	бумага офсетная №1 марки А. Плотность - 120 г/м . Толщина – 150 мкм.	Max ширина разрезаемого рулона – 1600 мм. Скорость до 450 м/мин.
Сталкивание и разрезка отпечатанных форзацев и накидок	ручное сталкивание, одноножевая резальная  машина Polar 78XS	Бумага для  печатания накидок – мелованная бумага (ГОСТ 21444-75), марки ДО. Плотность – 1,20 г/м³. Толщина – 115 мкм.  Бумага для  форзацев – офсетная №1 марки А (ГОСТ 9094-83). Плотность - 120 г/м .	. Высота стопы -12 см, глубина стола – 78 см, вес, нетто – 1350 кг, потребляемая мощность – 3,5 кВт, максимальное усилие прижима – 3000 кг. Обеспечивает хорошее качество и точность обрезки
Фальцовка форзацев, накидок	Кассетная фальцевальная  машина BAUM 714MP Autofold	Бумага для  печатания накидок – мелованная бумага (ГОСТ 21444-75), марки ДО. Плотность – 1,20 г/м³. Толщина – 115 мкм.  Бумага  для форзацев – офсетная №1 марки  А (ГОСТ 9094-83). Плотность - 120 г/м .	Фальцовка осуществляется кассетной секцией в один сгиб, параллельно волокнам бумаги
Приклейка накидок	Универсальный автомат ТП-320-4	Для приклейки  накидок используется клей №13 следующего состава: NaКМЦ (9-10)%, ПВАД (20-30)%, Вода (71-60)%.	Максимальная  технологическая скорость до 110 циклов/мин
Прессование и упаковка тетрадей	стапельная  приемка BAUM Autofold
Комплектовка  блоков подборкой	листоподборочный  автомат Modulen	сложные тетради	Сменная производительность при комплектовки блоков составляет около 20 тыс циклов (ударов).
Потетрадное шитье блоков нитками (без  марли)	автомат НШ-6-2	нитки капроновые швейные 50К в 2 сложения	Предназначен  для шитья блоков простым брошюрным  стежком. Технологическая скорость - 100 циклов/мин.
Обжим корешка блоков и  прессование блоков	Поточная линия  «Колбус»		Давление порядка 3 МПа (или 30 кгс/см )
Приклейка форзацев	Автомат УА поточная линии «Колбус»	Для приклейки  форзацев используется клей №3 (неразвед. ПВАД).	Технологическая скорость – 40 циклов/мин
Заклейка  и сушка корешка  блоков	Автомат RB поточной линии «Колбус»	Для заклейки корешка блока, сшитого из 32 стр. тетрадей без марли используется клей №4 (33% ПВАД)	Технологическая скорость – 36-50 циклов/мин. Один рабочий работает на 3-4 операциях.
Обжим корешков блоков	Поточная линия  «Колбус»		Высокая производительность
Обрезка блоков с 3-х сторон	3-х ножевый  резальный автомат HD поточной линии «Колбус»		Высокая производительность
Раскрой корешкового материала	Бабинорезальные машины Temac	Марля хлопкоэфирная  НШ	Высокие эксплуатационные показатели и долговечность. Минимальное  время на подготовку машины к резке, благодаря удобной в использовании встроенной управляющей программе.
Раскрой бумажки	Бабинорезальные машины Temac
Промазка  каптала клеем, сушка и намотка в бабины	БПР	Клей ПВАД марки  ДФ 47/7 ВП (100%, вязкость 40-60 с по кружке ВМС)
Приклейка корешкового материала  и каптало-бумажной полоски	Поточная линия  «Колбус»	ПВАД марки  ДФ 47/7 ВП
Разрезка  листов картона на полосы	КР-3
Разрезка  полос картона  на сторонки	КР-3
Раскрой покровного материала	Temac
Припрессовка полимерной пленки к покровному материалу ПК	автомат БПП-70Р		Бесклеевая  припрессовка пленки. Скорость работы машины 5-40 м/мин.
Раскрой материала для  отстава	Temac		Обеспечивает  высокую точность реза.
Сборка  ПК	Автоматическая  листовая  универсальная крышкоделательная машина «Колбус» DА-36		Цельнокрытые  ПК типа 7 изготавливаются за 1 прогон. Малая трудоемкость обслуживания, процент  технических отходов.
Сушка крышек	Естественная
Вставка книжных блоков	Поточная линия  «Колбус»	Используется  клей №21: NaКМЦ 8 -10%, дисперсия ДПМ (50 – 35В) - до 25%.
Прессование и штриховка книг	Поточная линия  «Колбус»
Упаковка	Поточная линия  «Колбус»

 
 
 

5. Технологические  расчеты.

Таблица 5.1.

  Расчет загрузки по брошюровочно-переплетным процессам 

Наименование операции технологического процесса	Исходные  данные	Загрузка
Формат  издания	70×100/16
Объем издания	15,0 печ. л	120000 экз.
Тираж издания	8000 экз.
Фальцовка тетрадей	8 тетрадей	64000 тетрадей
Разрезка  форзацев	2 форзаца на 1 блок	16000 форзацев
Разрезка  приклеек, вклеек	2 приклейки  и 2 вклейки на 1 блок	16000 приклеек  и 16000 вклеек
Фальцовка форзацев и накидок	2 форзаца на 1 блок, 2 приклейки и 2 вклейки  на 1 блок	16000 форзацев, 16000 приклеек и 16000 вклеек
Комплектовка  блоков	подборкой, 1 блок - 8 тетрадей + 2 приклейки + 2 вклейки	96000 тетрадей
Потетрадное шитье блоков	1 блок - 8 тетрадей + 2 приклейки + 2 вклейки	96000 тетрадей
Обрезка блоков с 3-х сторон	Высота стопы  для обрезки не должна превышать 90 мм, высота одного блока – 15 мм. То есть в привертке - 6 блоков.	За 1334 цикла  машина обрежет 8000 блоков.
Изготовление  ПК		8000 ПК

 
 

Таблица 5.2.

Расчет  трудоемкости брошюровочно-переплетных  процессов 

Наименование  операции	Единица измерения	Загрузка	Норма выработки (1000 экз.)	Трудоемкость
				машино-часы	машино-смены
Объем издания	15 печ. л.	120000 п. л.
Тираж издания	экз.	8000 экз.
Фальцовка тетрадей	8 тетрадей	64000 тетрадей	3,47	18,44	2,31
Разрезка  форзацев	2 форзаца на 1 блок	16000 форзацев
Разрезка  вклеек/приклеек	2 вклейки + 2 приклейки на 1 блок	16000 вклеек и  16000 приклеек
Фальцовка форзацев	штук	16000	3,47	4,61	0,58
Фальцовка накидок	штук	16000	3,47	4,61	0,58
Комплектовка  блоков	тетрадь (сложная)	80000	2,86	27,97	3,50
Потетрадное шитье блоков	тетрадь (сложная)	80000	4,41	18,14	2,27
Обрезка блоков с 3-х сторон	цикл	За 1334 цикла  машина обрежет 8000 блоков.	0,75	1,0	0,13

 

Таблица 5.3.

Расчет  основных материалов 

Наименование  материала	Учетные единицы	Количество  учетных единиц	Необходимое количество материалов
Бумага  для печати тиража	Печ. лист	64000 п. л.	1 т 904 кг
Бумага  для вклеек/приклеек	Бум. лист	1000 бум.л.	336 кг
Бумага  для форзацев	Бум. лист	1000 бум.л.	840 погонных  метров
Покровный материал			1333 погонных метров
Переплетный картон	книга		1064 листов
Каптал			195,2 метра
Бумажная  полоска			32,5 метра
Клей  для заклейки корешка			9,22 кг
Клей  для приклейки  форзацев			151,2 кг
Клей  для приклейки  капталов			0,23 кг
Клей  для приклейки  покровного материала			110 кг
Нитки для шитья блока			9728 кг

Определение расхода бумаги.

  Тиражная  бумага

  Плотность бумаги — 85 г/ м²

  8 печ.л.= 4 бум.л.

  Общее количество бумажных листов, необходимых для  отпечатывания тиража:

  4_{бум. л.} * 8 000 = 32000 бум. л. 

  Площадь тиражного листа бумаги:

  70 ×100 = 7000 см² = 0,7 м²

  Суммарная площадь всех бумажных листов, на которых  будет печататься издание:

  0, 7 м² × 32000  _{бум. л.} = 22400 м² 

  Определение общего веса бумаги:

  (22400 м² × 85 г/ м² )/1000 = 1904 кг = 1 т 904 кг 

  Бумага  для вклеек, приклеек

  Плотность бумаги — 120 г/м²

  2 приклейки и 2 вклейки на 1 блок

  Площадь одной приклейки (вклейки):

  2 × 17,5 × 25 = 875 см² = 0,0875 м²                                     

                                                                                                                                                                                                 ^17,5 

    ²⁵ 

      Площадь тиражного листа бумаги:

70 × 100 = 7000 см² = 0,7 м² 
 

Количество приклеек (вклеек) с 1 бумажного листа:

0,7 ÷  0,0875 =8 приклеек/вклеек (по 4 на 1 блок)

С 1 бумажного  листа получим приклеек и вклеек для 2 блоков.

Для определения  количества бумажных листов для всех блоков, составим пропорцию:

                                      1 бум. л   -   2 блоков

                                      Х бум. л. -   8 000 блоков; 

                                           Х = 4000 бум. л.

Определение общего веса бумаги для вклеек/приклеек:

(4000 × 0,7 × 120) ÷ 1000 = 336 кг  

Бумага  для форзацев.

Формат  форзацев: 350 × 250 мм

Формат  листа: 840 ×1080 мм

Схема раскроя форзацной  бумаги:

           в долевом направлении                                    в поперечном направлении

                  

  При  долевом раскрое бумаги (долевое  направление параллельно длинной  стороне) получается 8 форзацев (22,8 % - отходов).