Strati che si incollano tra loro allo svolgimento della bobina di film, polvere che aderisce alla superficie prima della stampa, la scossa che l’operatore avverte avvicinandosi alla macchina… Tutti questi fenomeni hanno una causa comune: l’elettricità statica. In questo articolo riassumiamo come si forma l’elettricità statica, quali problemi causa in produzione e come viene eliminata nell’industria.
Come si forma l’elettricità statica?
Quando due materiali entrano in contatto e poi si separano, tra le superfici avviene uno scambio di elettroni. Una superficie acquista elettroni e si carica negativamente, l’altra ne perde e si carica positivamente. Sulle linee di produzione questo accade continuamente: quando il film si stacca dal rullo, quando la bobina si svolge, quando carta o tessuto passano sui cilindri o quando le lastre vengono impilate.
In un materiale conduttivo questa carica si disperde rapidamente attraverso la messa a terra. Nei materiali isolanti come plastica, carta e tessuti, invece, la carica rimane dove si trova e non si scarica spontaneamente. Più aumenta la velocità della linea e più l’aria ambiente è secca, maggiore è l’accumulo.
Quali problemi causa in produzione?
- Adesione e problemi di alimentazione: film e lastre carichi aderiscono tra loro o agli organi della macchina; i fogli non si separano e l’alimentazione si inceppa.
- Attrazione della polvere: la superficie carica attira la polvere presente nell’aria. In tipografia questo significa difetti di stampa e scarti; sulle superfici in plastica e vetro, problemi di qualità.
- Avvolgimento e rigonfiamento: nelle linee tessili e di tessuto non tessuto le fibre si gonfiano e il materiale può avvolgersi sulla macchina.
- Scosse elettriche: gli operatori che toccano un materiale carico possono subire scosse fastidiose, a volte abbastanza forti da provocare movimenti riflessi.
- Danni ai componenti sensibili: nella produzione elettronica le scariche elettrostatiche possono danneggiare i componenti.
Prima misurare
Il primo passo per risolvere un problema di elettricità statica è misurarla. Un misuratore di elettricità statica indica il livello e la polarità (+/−) della carica superficiale. Individuare il punto della linea in cui si forma la carica è il presupposto per installare l’apparecchiatura giusta nel posto giusto. Ripetere la misura dopo l’intervento permette anche di verificare se la soluzione funziona.
Eliminarla con la ionizzazione
Nell’industria l’elettricità statica si elimina soprattutto tramite ionizzazione. Le barre antistatiche creano un forte campo elettrico sulle punte alimentate ad alta tensione; l’aria circostante si ionizza e si producono ioni sia positivi sia negativi. La superficie carica attira gli ioni di segno opposto alla propria carica e la carica viene compensata: il materiale diventa neutro.
A seconda delle esigenze si utilizzano apparecchiature diverse:
- Barra antistatica: la soluzione più diffusa per la neutralizzazione continua sulla linea. Le barre standard lavorano vicino al materiale (fino a 4 cm).
- Barra ad aria e ugello: l’aria compressa trasporta gli ioni più lontano (fino a 50 cm) o nei punti stretti in cui la barra non entra.
- Pistola antistatica e soffiatore ionizzante: per la pulizia dei pezzi, il montaggio e le aree di lavoro ampie.
- Web cleaner: elimina la carica statica e allontana la polvere dalla superficie con aria compressa e aspirazione; ideale per la pulizia prima della stampa.
A volte l’elettricità statica è utile
L’elettricità statica non è sempre un problema. Nelle applicazioni di caricamento elettrostatico (pinning) il materiale viene caricato intenzionalmente: così le superfici aderiscono temporaneamente l’una all’altra senza bisogno di collegamenti meccanici, come nell’etichettatura in-mould (IML) o nella produzione di MDF e truciolare nobilitati.
Per la soluzione giusta
Ogni linea è diversa. Il tipo di materiale, la larghezza e la velocità della linea, la distanza dell’apparecchiatura dal materiale e la disponibilità di aria compressa determinano la soluzione corretta. Con 20 anni di esperienza nel settore, Statikcell diagnostica sul posto il problema di elettricità statica della Sua linea e definisce insieme a Lei la soluzione adatta alla Sua applicazione.
