Des couches qui collent entre elles au déroulage d’une bobine de film, de la poussière qui se fixe sur la surface avant impression, une décharge ressentie par l’opérateur lorsqu’il s’approche de la machine… Tous ces phénomènes ont une cause commune : l’électricité statique. Dans cet article, nous résumons comment se forme l’électricité statique, quels problèmes elle cause en production et comment on l’élimine dans l’industrie.
Comment se forme l’électricité statique ?
Lorsque deux matériaux entrent en contact puis se séparent, des électrons sont échangés entre les surfaces. L’une gagne des électrons et se charge négativement, l’autre en perd et se charge positivement. Sur les lignes de production, ce phénomène se produit en permanence : lorsque le film quitte un rouleau, lors du déroulage d’une bobine, au passage du papier ou du tissu sur les cylindres, ou encore lorsque des plaques sont empilées.
Dans un matériau conducteur, cette charge s’écoule rapidement par la mise à la terre. Mais dans les matériaux isolants comme le plastique, le papier et le tissu, la charge reste là où elle se trouve ; elle ne se dissipe pas d’elle-même. Plus la vitesse de ligne augmente et plus l’air ambiant est sec, plus l’accumulation est importante.
Quels problèmes cause-t-elle en production ?
- Collage et défauts d’alimentation : les films et les plaques chargés collent entre eux ou aux éléments de la machine ; les feuilles ne se séparent pas et l’alimentation est perturbée.
- Attraction de la poussière : une surface chargée attire la poussière en suspension dans l’air. En imprimerie, cela signifie défauts d’impression et gâche ; sur les surfaces en plastique et en verre, des problèmes de qualité.
- Enroulement et gonflement : sur les lignes textiles et de nontissés, les fibres gonflent et le matériau peut s’enrouler autour de la machine.
- Décharges électriques : les opérateurs qui touchent un matériau chargé peuvent ressentir des décharges désagréables, parfois assez fortes pour provoquer un mouvement réflexe.
- Dommages aux composants sensibles : en fabrication électronique, les décharges électrostatiques peuvent endommager les composants.
Mesurez d’abord
La première étape pour résoudre un problème d’électricité statique consiste à le mesurer. Un mesureur d’électricité statique indique le niveau et la polarité (+/−) de la charge en surface. Déterminer à quel endroit de la ligne la charge se forme est la condition préalable pour installer le bon équipement au bon endroit. Mesurer de nouveau après la mise en place permet aussi de vérifier que la solution est efficace.
Éliminez-la par ionisation
Dans l’industrie, l’électricité statique est le plus souvent éliminée par ionisation. Les barres antistatiques créent un champ électrique intense aux extrémités de leurs pointes, alimentées en haute tension ; l’air environnant s’ionise et des ions positifs et négatifs sont produits. La surface chargée attire les ions de signe opposé à sa propre charge et sa charge s’équilibre : le matériau devient neutre.
Selon les besoins, différents équipements sont utilisés :
- Barre antistatique : la solution la plus courante pour une neutralisation continue sur la ligne. Les barres standard travaillent à faible distance du matériau (jusqu’à 4 cm).
- Barre à air et buse : l’air comprimé transporte les ions plus loin (jusqu’à 50 cm) ou dans des endroits étroits où une barre ne peut pas être logée.
- Pistolet antistatique et soufflante : pour le nettoyage de pièces, l’assemblage et les grandes zones de travail.
- Web cleaner : élimine la charge statique et retire la poussière de la surface par air comprimé et aspiration ; idéal pour le nettoyage avant impression.
Parfois, l’électricité statique est recherchée
L’électricité statique n’est pas toujours un problème. Dans les applications de charge électrostatique (pinning), le matériau est chargé volontairement ; les surfaces adhèrent ainsi temporairement l’une à l’autre sans aucune fixation mécanique, comme dans l’étiquetage dans le moule (IML) ou la fabrication de MDF et de panneaux de particules mélaminés.
Pour une solution adaptée
Chaque ligne est différente. Le type de matériau, la largeur et la vitesse de la ligne, la distance entre l’équipement et le matériau et la présence ou non d’air comprimé sur la ligne déterminent la bonne solution. Chez Statikcell, forts de 20 ans d’expérience dans le secteur, nous diagnostiquons sur site le problème d’électricité statique de votre ligne et définissons avec vous la solution adaptée à votre application.
