Le cariche elettrostatiche sono un fenomeno poco conosciuto e possono rivelarsi un nemico insidioso per la produzione. Dalla scossa agli operatori al fermo macchina, sono spesso la causa invisibile di molti problemi delle aziende dell’automazione. In altri casi, generare cariche statiche può essere invece una buona scelta, perché la loro azione è indispensabile per lavorare alcuni materiali e migliorare il processo produttivo.
Esistono infatti apposite apparecchiature per generare le cariche.
Vediamo insieme quali vantaggi portano, come è possibile sfruttarle e che tipo di strumentazioni sono.
Quali sono i vantaggi della generazione delle cariche elettrostatiche
Normalmente, le cariche elettrostatiche si formano, in modo spontaneo, nei processi produttivi in cui vengono lavorati materiali neutri, cioè privi di carica. La frizione tra questi e le parti del macchinario generano uno scambio di elettroni che, a loro volta, polarizzano il materiale e provocano la generazione di cariche statiche.
Queste ultime, quando raggiungono determinati livelli critici, possono provocare diversi problemi alla produzione, fra cui le già citate scariche agli operatori, il danneggiamento del prodotto finito con conseguente aumento degli scarti, interruzioni nella lavorazione e in alcuni contesti possono perfino causare l’innesco di incendi!
Viceversa, in altre situazioni, generare l’energia statica rende possibili alcune lavorazioni che altrimenti sarebbero molto difficili da realizzare. In particolare, la generazione di cariche statiche è indispensabile per incollare due materiali tra di loro senza lasciare residui e per ottimizzare i processi di produzione.
Ottimizzare un processo grazie alle cariche statiche
Le cariche elettrostatiche, se conosciute e domate, possono trasformarsi da nemico insidioso in un alleato e fare la differenza nell’ottimizzazione del processo produttivo, risolvendo alcuni problemi comuni.
Possono essere sfruttate in diversi settori produttivi e per applicazioni differenti. È il caso, per esempio, della lavorazione del film plastico, perché è grazie alle cariche che questo può mantenere la tensione necessaria a evitare che si creino pieghe durante il riavvolgimento o che si verifichi un disallineamento che, a sua volta, comprometterebbe l’intera lavorazione.
È proprio in virtù delle forze di adesione delle cariche che il film plastico si mantiene perfettamente liscio e allineato durante tutto il processo.
Ma la statica non è utile solo in questo:
- aiuta a disperdere fluidi e vernici in modo omogeneo sulle superfici
- mantiene separati i materiali
- può bloccare pile di carta o riviste per impedirne il movimento durante l’imballaggio o gli spostamenti
Senza la generazione delle cariche statiche, tutte queste operazioni non potrebbero essere svolte in maniera ottimale, rischiando ritardi nella produzione a causa di guasti e fermi del macchinario o producendo prodotti difettosi da scartare e rifare da capo.
Incollare due materiali tra di loro
La statica genera delle forze che possono essere di repulsione, quando allontanano un materiale dall’altro, o di adesione, che permette ai materiali di incollarsi tra di loro per breve tempo. Grazie a queste forze non è necessario utilizzare colle e altre sostanze, che potrebbero lasciare dei residui, ma è sufficiente generare cariche statiche dove e quando serve, per ottenere il risultato desiderato:
- posizionare e mantenere le etichette su scatole e riviste, prima dell’imballaggio con film plastico
- mantenere il film plastico estruso sul rullo di raffreddamento perché non si restringa
- mantenere uniti due materiali perché durante la lavorazione non si muovano, in particolare durante il taglio, la formatura o la laminazione
Sistemi per la generazione di cariche elettrostatiche
L’energia statica può essere originata installando sul macchinario una barra generatrice che servirà a far aderire materiali e superfici, dove e quando serve.
La barra si installa sulla macchina automatica, nel punto in cui è necessario generare le cariche elettrostatiche, con polarità opposta a quella della superficie o dei materiali. Se la carica della superficie o del materiale ha una polarità negativa, la barra genererà quindi cariche elettrostatiche positive sul materiale neutro. Viceversa, produrrà cariche negative.
Noi di Barreantistatiche.it siamo rivenditori ufficiali per l’Italia delle soluzioni Meech, fra cui anche la gamma di attrezzature per la generazione di cariche elettrostatiche che comprende:
- generatori di cariche elettrostatiche, da utilizzare insieme alle barre generatrici per creare un livello controllato di cariche elettrostatiche e ottenere un incollaggio temporaneo tra materiali (di cui almeno uno è isolante);
- barre generatrici di cariche elettrostatiche: funzionano senza innescare scintille e vengono applicate insieme ai generatori di carica;
- teste pinning: testine che generano cariche localizzate per creare una carica statica su aree specifiche;
- sistemi IML Hydra: sistemi per la generazione di cariche usate nello stampaggio in-mould labelling.
Non solo vantaggi, con le cariche ci sono anche dei rischi
Abbiamo accennato ai diversi problemi generati dalle cariche che si formano spontaneamente: fermo macchina – con conseguente ritardo della produzione – e peggioramento della qualità dei prodotti che causa l’aumento degli scarti. Ci sono però anche altri problemi, che possono sfociare in situazioni più pericolose come scosse elettriche agli operatori, esplosioni e incendi.
La carica elettrostatica nasce quando si aggiunge carica elettrica a un corpo inizialmente privo di carica, quindi elettricamente neutro o isolante. Nei processi produttivi ciò avviene perché le macchine raggiungono altissime velocità e l’attrito con i materiali isolanti provoca un accumulo sempre maggiore di carica elettrica. È un problema che riguarda diversi settori, da quello tessile all’industria alimentare, ma anche il settore farmaceutico, il converting e il packaging.
La carica elettrica che si forma durante la lavorazione, infatti, interagisce con gli oggetti circostanti e può portare a varie situazioni:
- Entra in contatto con la polvere sospesa nell’ambiente
Nel migliore dei casi, la polvere è attirata sul prodotto e lo contamina o si deposita sui bordi impedendone la chiusura ottimale. Nel peggiore dei casi, negli ambienti saturi di polveri e vapori, le cariche possono innescare esplosioni e incendi, che possono non solo danneggiare i macchinari, ma mettere in pericolo anche chi è presente nello stabilimento. - Scariche elettriche agli operatori
È un problema a cui abbiamo già accennato. Durante la lavorazione le cariche si accumulano e rimangono nell’area circostante il macchinario e sul materiale lavorato. Quando l’operatore si avvicina, prende la scossa, anche senza aver toccato nulla. La scossa di per sé è innocua, ma fastidiosa e potenzialmente pericolosa se chi la subisce ha una reazione involontaria e cade urtando qualcosa o qualcuno.
La soluzione in questi casi? Installare delle barre antistatiche per ionizzare l’aria e neutralizzare le cariche: prodotti diversi da quelli che generano cariche.
I sistemi di generazione dell cariche da soli possono non bastare, hai bisogno della consulenza
Hai già installato una barra generatrice senza riscontrare nessun risultato? Forse non hai ricevuto l’assistenza di cui avevi bisogno. Infatti, generare cariche elettrostatiche esattamente dove e quando è necessario, non è semplice, soprattutto per chi non ha una profonda conoscenza della statica.
Serve la conoscenza di professionisti del settore, che ne comprendono la natura e sanno come utilizzare le cariche statiche per piegarle alle esigenze produttive dell’azienda.
Ti serve quindi una consulenza. Noi di Barreantistatiche.it, rivenditori esclusivi dei prodotti Meech, possiamo individuare, attraverso una consulenza personalizzata, che tipo di soluzione risponde meglio alle esigenze dei tuoi processi di lavorazione.