Mi a sztatikus elektromosság?
A sztatikus elektromosság egy természetes folyamat, amelynek során elektromos töltés gyűlik fel az anyagok között, amíg „menekülési útvonalat" nem talál és ki nem sül.
Az atomok általában a protonok és elektronok közötti egyensúlyra törekszenek (töltésegyensúly), de néha előfordulhat egyensúlyhiány:
- Pozitív töltés: Amikor egy atom elveszít egy elektront, pozitív ionok jönnek létre, ami pozitív töltést generál.
- Negatív töltés: Amikor egy atom elektronhoz jut, negatív ionok keletkeznek, ami negatív töltést generál.
Ezek a kiegyensúlyozatlanságok elektrosztatikus töltést hoznak létre, amely negatív hatást gyakorolhat az ipari folyamatokra.
Hogyan jön létre elektrosztatikusság ipari környezetben?
Elektrosztatikusság minden ipari folyamatban természetes módon kialakulhat, amikor az anyagok között elektronátvitel vagy elektronfelvétel történik, aminek hatására elektrosztatikus töltés keletkezik:
Elektrosztatikusság érintkezés és szétválasztás hatására:
Például egy anyagnak folyamatosan nekiütköző henger az egyik elemen pozitív, a másikon pedig negatív töltést hozhat létre.
Súrlódás okozta elektrosztatikusság:
Az olyan ipari folyamatok, mint a szállítószalag-üzemeltetés vagy a görgőkön történő anyagmozgatás tipikus példák arra, amikor a súrlódás sztatikus elektromosságot generálhat.
Külső hatás:
Amikor egy töltéssel rendelkező tárgy, akár közvetlen érintkezés nélkül is, pusztán a közelsége révén töltést indukál egy másik testben, ez magában az elemben is töltésegyenlőtlenséget okoz. Ez különösen fontos az elektronikai iparban, mivel az elektronikus alkatrészek rendkívül alacsony potenciálú kisülésekre is érzékenyek.
Elektrosztatikus töltés lefúvással:
A lefúvással történő tisztításnál elengedhetetlen, a sűrített levegő előkezelése a szennyező részecskék eltávolítására szolgáló szűréssel és szárítással, hogy megakadályozza a kondenzáció kialakulását a tisztítandó alkatrészen.
A páraszegény levegő szigetelő hatása fokozódik, ami elektrosztatikus töltés kialakulásához vezethet azokon a felületeken, ahová a lefúvató levegőt irányítják.
Milyen kockázatokat rejt az elektrosztatikusság ipari környezetben?
Az elektrosztatikusság jelentős kockázatot jelent az ipari gépek és folyamatok általános hatékonyságára, az úgynevezett teljes eszközhatékonyságra, amelynek angol rövidítése OEE (Overall Equipment Effectiveness).
Az OEE a gépek rendelkezésre állását, a folyamatteljesítményt és a termékminőséget jelzi ott, ahol az elektrosztatikussággal kapcsolatos problémák az egyes paraméterekre eltérő hatást gyakorolnak:
Gépek rendelkezésre állása:
Az elektrosztatikus töltés vonzó vagy taszító erőt fejt ki az anyagok között, ami egy gyártósoron elakadásokhoz és ezáltal nem tervezett leállásokhoz vezet, ami hatással van a gép rendelkezésre állására.
Folyamatteljesítmény:
Az elektrosztatikusság minimalizálása érdekében néha szükség van egy gép sebességének csökkentésére, ami a ciklusidőt veszélyezteti.
Termékminőség:
A sztatikus töltés a por megtapadását, a szennyeződések vonzását és az elektronikus alkatrészek károsodását eredményezi, ami befolyásolja a végtermék minőségét és növeli a selejtarányt.
A sztatikus feltöltődés makroszkopikus és mikroszkopikus jelenségeket eredményez. A rendelkezésre állást és a teljesítményt a makroszkopikus hatások befolyásolják, főként műanyagok és polimerek szállításával és kezelésével járó ipari folyamatok esetében.
Néhány példa a makroszkopikus jelenség okozta problémákra:
- Hibás hegesztés és vágás
- Elakadások a tekercselőgépekben
- Alkatrész-adagoló elakadása
- Zsugorfóliák hibái
- Helytelen kezelés
Másrészt a makroszkopikus jelenség a minőséget is veszélyeztetheti az elektronikai alkatrészekkel, félvezetőkkel és az autóiparban használt alkatrészekkel kapcsolatos ipari folyamatokban, ahol a felületi tisztaság kritikus fontosságú.
Néhány példa a mikroszkopikus jelenség okozta problémákra:
- Pórusképződés a festési folyamatokban
- Műanyag termékek szennyeződése
- Hibák a fröccsöntés során
- Rideg anyagok eltörése
- Elektrosztatikus kisülés (ESD): az elektronikus alkatrészek helyrehozhatatlan vagy látens károsodása, ami csökkenti az élettartamukat.
A makroszkopikus és a mikroszkopikus hatások egyaránt negatív hatást gyakorolhatnak az ipari folyamatokra a különböző iparágakban, így ronthatja a termékminőséget és az ipari biztonságot. A gépkezelők számára az elektrosztatikus kisülés (ESD) veszélyt jelenthet, a nem kívánt elektrosztatikus töltés akár tüzet vagy súlyos baleseteket is okozhat, ami hatással van a munkahelyi biztonságra.
Hogyan semlegesíthető és szüntethető meg az elektrosztatikusság az ipari folyamatokban?
Az elektrosztatikusság semlegesítésére szolgáló megoldások az alábbiak szerint osztályozhatók:
Mérőrendszerek:
A kritikus pontok azonosítása és az elektrosztatikus töltés megszüntetése a méréssel kezdődik. Az SMC elektrosztatikus érzékelőinek használata az első lépés a láthatatlan ellenség elleni küzdelemben.
Földelés:
A munkavállalókat érintő elektrosztatikus kisülések megelőzéséhez megfelelő földelésre van szükség. Az összes vezető anyag földeléssel való ellátása biztosítja a keletkező elektrosztatikus töltés elvezetését, és megakadályozza az elektromos áram átjutását az eszközökről a felhasználókra.
Elektrosztatikus feltöltődés-szabályozó és -elhárító rendszerek:
Különböző típusú ionizátorok vagy sztatikus elektromosság megszüntetők léteznek:
Az ilyen típusú elektrosztatikus zavarelhárítókat általában nagyobb felületekhez és hatótávokhoz alkalmazzuk.
A fúvókás ionizátorok általában specifikusabb felületeken történő elektrosztatikus semlegesítésre szolgálnak.
A ventilátoros ionizátorokat gyakran nagyobb munkaterületeken vagy sűrítettlevegő-ellátás nélküli helyiségekben használják.
Az ionizátorpisztolyok szigetelőanyagok kézi tisztítására szolgálnak, és megakadályozzák, hogy az elektrosztatikus töltés miatt részecskék tapadjanak meg a felületen.
Antisztatikus alkatrészek:
A megfelelő segédanyagok és alkatrészek kiválasztása létfontosságú az ipari folyamatokban az elektrosztatikusság szabályozásában. Például a fúvókák antisztatikus csatlakozói és csövei, vagy vákuumalkalmazások esetén az antisztatikus vákuumkorongok, amelyeket úgy terveztek, hogy minimalizálják és elvezessék a keletkező töltést.
- Ipari műszaki tisztítás:
Ha a sztatikus töltés miatt megtapadó részecskék negatívan befolyásolják egy termék minőségét, az érintett felületeken célszerű ipari műszaki tisztítást végezni. Az SMC olyan portalanító dobozokat kínál, amelyek képesek a sztatikus elektromosság semlegesítésére, a por eltávolítására és összegyűjtésére egyetlen egységben. Ezek tisztatéri helyiségekben is használhatók.
Egyszerűség és hatékonyság: Ez az SMC antisztatikus megoldásainak mottója.
Antisztatikus megoldásainkkal, valamint az elektrosztatikus érzékelőink és töltéssemlegesítési termékeink egyszerű telepítésének és karbantartásának köszönhetően Ön optimalizálhatja ipari folyamatainak teljesítményét és minőségét.
Keresse meg a megfelelő ionizátort a nem tervezett leállások elkerülése, a végtermék minőségével kapcsolatos problémák megoldása és a kezelőszemélyzet védelme érdekében.
Útmutatásra van szüksége a megfelelő elektrosztatikus érzékelő és töltéssemlegesítő kiválasztásához? Forduljon szakértőinkhez, akik személyre szabott tanácsokat adnak Önnek az elektrosztatikus töltésszabályozás és -semlegesítés témakörében.
