Vad är statisk elektricitet?
Statisk elektricitet är en naturlig process där elektrisk laddning byggs upp mellan material tills den hittar en väg att avledas och urladdas. Atomer strävar efter att upprätthålla en balans mellan protoner och elektroner (neutral laddning), men ibland kan obalanser uppstå:
- Positiv laddning: När en atom förlorar en elektron, genereras positiva joner, vilket resulterar i en positiv laddning.
- Negativ laddning: När en atom tar upp en extra elektron, genereras negativa joner, vilket resulterar i en negativ laddning.
Dessa obalanser skapar elektrostatiska laddningar som kan påverka industriella processer negativt.
Hur genereras statisk elektricitet i industriella miljöer?
Statisk elektricitet uppstår naturligt i alla industriella processer där det sker en överföring eller ett tillskott av elektroner mellan material, vilket resulterar i att en elektrostatisk laddning genereras:
Laddningsgenerering genom kontakt och separation:
Till exempel kan en cylinder som kontinuerligt slår mot ett material producera en positiv laddning på ett element och en negativ laddning på ett annat.
Industriella processer, som transportband eller materialrörelse över rullar, är typiska exempel på hur friktion kan generera statisk elektricitet.
I fall där ett laddat föremål, även utan direkt kontakt, inducerar laddning i en annan kropp enbart genom närhet, skapar det en obalans av laddningar inom själva elementet. Detta har särskild betydelse inom elektronikindustrin på grund av elektroniska komponenters känslighet för extremt låga potentiella urladdningar.
Elektrostatisk laddning genom blåsning:
I rengöringsapplikationer som involverar blåsning är det viktigt att förbehandla den komprimerade luften genom att filtrera bort förorenande partiklar och torka den för att förhindra kondens på den del som ska rengöras.
Brist på luftfuktighet gör att luften blir mer isolerande, vilket potentiellt kan leda till att en elektrostatisk laddning genereras på de ytor dit blåsningen riktas.
Vilka är riskerna med statisk elektricitet i industriella miljöer?
Statisk elektricitet utgör betydande risker för den övergripande effektiviteten hos industriella maskiner och processer, även kallad OEE (Overall Equipment Effectiveness).
OEE utvärderar maskintillgänglighet, processprestanda och produktkvalitet, där statiska problem påverkar varje parameter på olika sätt:
• Maskintillgänglighet:
Elektrostatiska laddningar skapar attraktions- eller repulsionskrafter mellan material, vilket kan leda till linjestopp och efterföljande oplanerade driftstopp. Något som påverkar maskintillgängligheten negativt.
• Processprestanda:
För att minimera genereringen av statisk laddning kan det ibland vara nödvändigt att sänka maskinens hastighet, vilket i sin tur äventyrar cykeltiderna.
• Produktkvalitet:
Statisk laddning resulterar i att damm fastnar, att föroreningar attraheras samt skada på elektroniska komponenter, vilket påverkar slutproduktens kvalitet och ökar avvisningsfrekvensen..
Tillgänglighet och prestanda är relaterade till makroskopisk statik, främst förknippad med industriella processer som involverar transport och hantering av plaster och polymerer.
Några problem som är förknippade med makroskopisk statik inkluderar:
- Defekt svetsning och skärning
- Stopp i lindningsmaskiner
- Stopp i delmataren
- Defekter i krympplaster
- Felaktig hantering
Å andra sidan är kvalitet relaterad till mikroskopisk statik, förknippad med industriella processer relaterade till elektroniska delar, halvledare och komponenter i fordonsindustrin, där ytrenhet är en kritisk aspekt.
Exempel på incidenter kopplade till mikroskopisk statik inkluderar:
- Porer i målningsprocesser
- Förorening av plastprodukter
- Defekter i sprutformar
- Skador på spröda material
- Elektrostatisk urladdning (ESD): oåterkallelig skada på elektroniska komponenter eller latent skada på elektroniska komponenter som försämrar deras livslängd.
Både makroskopisk och mikroskopisk statisk elektricitet kan negativt påverka industriella processer inom olika sektorer eller industrier, liksom produktkvaliteten och den industriella säkerheten. Operatörer kan påverkas av elektrostatiska urladdningar (ESD), och en överladdning kan till och med utlösa bränder eller allvarliga olyckor, vilket påverkar säkerheten på arbetsplatsen.
Hur kontrollerar och eliminerar man statisk elektricitet i industriella processer?
Lösningar för att kontrollera statisk elektricitet kan klassificeras enligt följande:
Att identifiera kritiska punkter och eliminera elektrostatiska laddningar börjar med mätning. Att använda sensorer, som SMC:s statiska elektricitetssensorer, är det första steget i att bekämpa denna osynliga fiende.
För att förhindra elektrostatisk urladdning som kan påverka medarbetare är korrekt jordning avgörande. Genom att säkerställa att alla ledande material har en jordad anslutning kan den genererade elektrostatiska laddningen avledas, vilket förhindrar att elektrisk ström överförs från enheter till användare.
System för kontroll och eliminering av statisk elektricitet:
Det finns olika typer av jonisatorer eller eliminatorer av statisk elektricitet:
Dessa typer av statiska eliminatorer används vanligtvis på större ytor och för längre räckvidder.
Joniseringsmunstycken är vanligtvis lämpliga för att neutralisera statisk energi på mer specifika ytor.
Joniseringsfläktar används ofta för att täcka större arbetsytor eller utrymmen utan tillgång till tryckluft.tryckluft.
Joniseringspistoler används för manuell rengöring av isolerande material för att förhindra att statisk laddning får partiklar att fästa vid ytan.
Antistatiska komponenter:
Att ta hänsyn till materialet hos hjälpkopmponenter är avgörande för att kontrollera statisk elektricitet i industriella processer. Till exempel kan antistatiska pneumatiska anslutningar för fläktar eller, i fall av vakuumtillämpningar, antistatiska sugkoppar som är utformade för att minimera och avleda den genererade laddningen.
Industriteknisk rengöring:
När förekomsten av statiskt fastsittande partiklar negativt påverkar produktkvaliteten är det lämpligt att utföra en industriteknisk rengöring av ytorna. SMC erbjuder joniseringsboxar som kan neutralisera statisk elektricitet och samtidigt eliminera och samla upp damm i en och samma enhet. Dessa kan användas i renrum.
Enkelhet och effektivitet: det är SMC:s motto för vårt sortiment av antistatiska lösningar.
Med våra antistatiska lösningar kan du optimera prestanda och kvalitet i dina industriella processer. Detta tack vare enkel installation och underhåll med hjälp av våra antistatiska produkter.
Hitta rätt jonisator för att undvika oplanerade driftstopp, lösa kvalitetsproblem i din slutprodukt och skydda operatörer från urladdningar.
Behöver du vägledning för att välja rätt elektrostatisk givare eller eliminator? Kontakta oss och våra specialister inom kontroll och neutralisering av statisk elektricitet för guidning och expertråd.
