Statische Elektrizität gilt meist als Problem, das beseitigt werden muss. In manchen Anwendungen wird sie jedoch bewusst und kontrolliert erzeugt. Dieses Verfahren heißt elektrostatische Aufladung oder, mit dem englischen Begriff, Pinning.
Wie funktioniert die elektrostatische Aufladung?
Antistatik-Stäbe erzeugen mit AC-Spannung positive und negative Ionen und neutralisieren so die Ladung. Aufladeelektroden werden dagegen von einem DC-Hochspannungsgenerator versorgt und laden das Material unipolar auf.
Das aufgeladene Material wird durch elektrostatische Kraft von einer nahen geerdeten oder entgegengesetzt geladenen Oberfläche angezogen. So haften zwei Oberflächen vorübergehend aneinander – ohne Lufteinschluss und ohne Klebstoff, Klammern oder mechanische Verbindung.
Wo wird sie eingesetzt?
Statikcell DC-Aufladeelektroden und -Generatoren werden unter anderem in folgenden Anwendungen eingesetzt:
- In-Mould-Labeling (IML): Das Etikett wird durch elektrostatische Ladung an der Oberfläche des Spritzgießwerkzeugs fixiert und bleibt dort, bis der Kunststoff eingespritzt wird.
- Herstellung melaminbeschichteter MDF- und Spanplatten: Das Dekorpapier haftet an der Plattenoberfläche.
- Rollenwechsel, Stapeln und Laminieren: Wenn Folien- und Papierlagen zusammenbleiben müssen, ohne zu verrutschen.
- Beutelschneiden und Kantenverkleben: Bei Arbeitsgängen, in denen Lagen vorübergehend aneinander fixiert werden müssen.
Warum ein isoliertes Gehäuse?
Die Spannungen bei der elektrostatischen Aufladung sind hoch; Statikcell DC-Aufladeelektroden arbeiten im Bereich von 20–100 kV. Deshalb werden Aufladeelektroden – anders als Entladeelektroden – mit vollständig isoliertem Gehäuse und Zubehör konstruiert. Diese Bauweise schützt bei Hochspannung vor Überschlag und Durchschlag.
Was die Haftung beeinflusst
Die durch elektrostatische Aufladung erzielte Haftung ist nicht dauerhaft, sondern vorübergehend. Ihre Dauer hängt von jahreszeitlichen Temperaturschwankungen, der Luftfeuchtigkeit und dem Leitwiderstand des Materials ab. Bei feuchter Luft wird die Materialoberfläche leitfähiger, und die Ladung baut sich schneller ab; Materialien mit hohem Leitwiderstand halten die Ladung dagegen länger. Deshalb kann dieselbe Linie im Sommer und im Winter unterschiedliche Einstellungen erfordern.
Mit welcher Polarität das Material aufgeladen wird, lässt sich mit einem Feldmessgerät feststellen. Das Feldmessgerät zeigt Höhe und Polarität (+/−) der Oberflächenladung; so lässt sich prüfen, ob die Aufladung wie erwartet erfolgt.
Das richtige System wählen
Bei einem Aufladesystem werden Elektrode und Generator gemeinsam betrachtet:
- Elektrodenlänge: Statikcell DC-Aufladeelektroden lassen sich von 10 cm bis 400 cm fertigen; die Länge richtet sich nach der Breite des aufzuladenden Materials.
- Kabellänge: Die Standard-Kabellänge beträgt 2,5 m; sie lässt sich je nach Maschinenaufbau verlängern.
- Generator: Die von der Anwendung geforderten Spannungs- und Stromwerte bestimmen die Wahl des Generators. Beim Statikcell DC-Hochspannungsgenerator lässt sich die Ausgangsspannung über die Digitalanzeige einstellen und je nach Anwendung positive oder negative Polarität wählen; der Ausgang kann über die angeschlossene Anlage oder von einer externen Stelle aus ein- und ausgeschaltet werden.
Wenn Materialien in Ihrer Anwendung vorübergehend haften sollen, nennen Sie uns Materialart, Breite und Prozessdaten; gemeinsam bestimmen wir das passende Aufladesystem.
