Da qualche settimana stai utilizzando materiali diversi da quelli che usavi di solito per le tue produzioni, ma hai notato il sopraggiungere di alcuni problemi: gli operatori prendono la scossa quando si avvicinano alla macchina per ritirare il prodotto finito, i processi produttivi sono rallentati, la qualità della produzione è calata.
La causa potrebbe essere l’accumulo di cariche elettrostatiche, che si formano quando si sottopongono i materiali ad attriti e pressioni tali da polarizzarne gli atomi.
Succede spesso in settori che lavorano carta, plastica e tessuti, perché sono corpi neutri che, per la loro natura, tendono ad accumulare carica elettrica.
Tuttavia, si tratta di un problema che può verificarsi quando inizialmente si utilizzano, ad esempio, il metallo o l’alluminio, che in seguito vengono sostituiti da altri materiali. In questi casi le differenti qualità chimico-fisiche del nuovo corpo lavorato potrebbero provocare la formazione di energia statica.
Scopriamo perché questi cambiamenti possono causare diverse complicazioni e come prevenirle.
Come si creano le cariche elettrostatiche
Le cariche elettrostatiche si formano con la polarizzazione dei corpi neutri, detti anche isolanti.
In condizioni normali, gli atomi di tali corpi sono elettricamente privi di carica, perché hanno lo stesso numero di protoni (positivi) e di elettroni (negativi). Sottraendo elettroni, l’atomo acquista carica positiva (per eccedenza di protoni), mentre gli elettroni che vengono sottratti si uniscono a un atomo ricevente, che avrà invece carica negativa.
L’energia statica in azienda si genera proprio perché i macchinari, lavorando ad alte velocità, applicano delle pressioni sul materiale neutro, da cui deriva la sottrazione di elettroni dagli atomi e la rottura dell’equilibrio elettrico, che esiste in condizioni normali.
A sua volta, questo fenomeno può creare forze di attrazione e di repulsione:
- Le prime si verificano quando questa manifestazione elettrostatica richiama polveri, sfridi, capelli, insetti e impurità sugli oggetti e sul macchinario oppure quando fa incollare un materiale sulle strumentazioni. In alcuni casi provoca problemi alla produzione, ma in altri può essere davvero utile: attraverso l’utilizzo di appositi dispositivi generatori di energia elettrostatica, infatti, è possibile controllare le cariche per ottimizzare i processi produttivi, mantenendo fermi i materiali durante la lavorazione.
- Le forze di repulsione, invece, allontanano tutto quello che entra in contatto con l’atmosfera elettrostatica. Per esempio, durante le fasi di riempimento degli stampi, provocano la fuoriuscita di oggetti o di liquidi dai contenitori.
Anche le condizioni ambientali sono strettamente correlata alle cariche elettrostatiche. Per esempio, quando il clima è secco, la probabilità che si formi energia statica è alta. Invece, in un ambiente con umidità relativa superiore al 60%, l’acqua si comporta come un conduttore, impedendo la formazione delle cariche.
I fattori che maggiormente influenzano la manifestazione di questo fenomeno elettrico sono due: la natura del materiale e le sue caratteristiche chimico-fisiche.
Le caratteristiche dei materiali influenzano la formazione delle cariche elettrostatiche
Le proprietà di un materiale ne influenzano la predisposizione ad accumulare elettricità statica. In base a queste caratteristiche, infatti, i materiali possono distinguersi in:
- Conduttori: in questi corpi gli elettroni sono liberi di muoversi, lasciando passare più facilmente la carica elettrica. Sono conduttori i metalli come rame, argento, zinco.
- Isolanti: fanno parte di questa categoria, come accennato, la plastica, la carta e i tessuti. Gli elettroni presenti nei materiali neutri non possono muoversi liberamente e impediscono il passaggio della corrente, che non può quindi essere scaricata a terra, perché il corpo non ha le proprietà conduttive precedentemente illustrate. Quindi la carica rimane imprigionata per molto tempo.
Come prevenire la formazione di cariche elettrostatiche
Se nella tua produzione hai sostituito il materiale in lavorazione con un materiale con caratteristiche diverse, potresti avere un problema di accumulo delle cariche elettrostatiche.
Fortunatamente, esistono varie soluzioni per prevenirne la formazione.
Potresti ritornare a usare i vecchi materiali. In alternativa potresti ridurre la velocità di lavorazione delle macchine, diminuendo in questo modo gli attriti che causano la polarizzazione dei corpi neutri.
Però non sempre è possibile ricorrere a uno di questi 2 metodi. In alcune situazioni, infatti, si deve ricorrere a dispositivi antistatici, come le barre ionizzanti che, attraverso la ionizzazione dell’aria, neutralizzando le cariche elettrostatiche.
Sei sicuro che i tuoi problemi di produzione derivino dall’accumulo di carica elettrostatica?
Prima di acquistare un dispositivo antistatico è bene fare una serie di controlli, perché, a volte, i problemi riscontrati nella lavorazione di un nuovo materiale potrebbero derivare da altri fattori
Infatti, ogni azienda ha le sue esigenze: lavora materiali diversi, a velocità diverse, che possono portare o meno all’accumulo di cariche. Per questo consigliamo di analizzare la situazione con un tecnico specializzato che possa accertarsi della loro presenza.
Di recente hai cambiato i materiali di lavorazione e hai notato un peggioramento nella qualità o problemi al macchinario? Potrebbe essere la manifestazione di un accumulo di cariche elettrostatiche. Oppure no.
Ecco una guida che può aiutarti a individuare la causa e trovare una soluzione.
Fase 1 . Controllo dei macchinari per escludere altre cause
Non sempre i difetti di produzione sono causati dalle cariche elettrostatiche. A volte può trattarsi di un problema legato ai macchinari. Forse c’è un guasto o un componente va sostituito oppure riparato. Di solito è un problema risolvibile attraverso gli interventi di manutenzione straordinaria.
Se però le difficoltà produttive persistono, allora la probabilità che sia davvero un problema dovuto all’energia statica è molto alta.
In questo caso dovrai passare alla fase 2: contattare dei tecnici specializzati nella gestione delle cariche elettrostatiche.
Fase 2 Consultare un tecnico specializzato nella statica per chiedere supporto
Contattando un consulente, ti verranno poste una serie di domande per analizzare la situazione e capire se bisogna approfondire con un sopralluogo.
Quando in Barreantistatiche.it si rivolgono a noi per questioni legate all’energia statica, ci preme sapere:
- Che tipo di problema hai riscontrato?
- Che tipo di macchina utilizzi?
- Che tipo di materiali lavori e quali utilizzi ora?
- Quando hai notato questo problema?
- Hai già escluso le cause legate a un malfunzionamento del macchinario?
Dalle risposte a queste prime domande, possiamo capire se si tratta davvero di un problema legato alle cariche elettrostatiche e se è così fissiamo un sopralluogo.
Quando un nostro operatore specializzato giunge nello stabilimento, analizza il macchinario e fa delle misurazioni per rilevare e quantificare l’energia statica accumulata. In questo modo riesce a trovare i punti precisi in cui si forma l’energia statica e sceglie il dispositivo migliore per neutralizzarle.
Il consulto in sede è molto importante perché esistono diversi tipi di dispositivi e prodotti antistatici: la scelta di quello più appropriato dipende dalle caratteristiche della macchina, dal materiale lavorato, dal settore, dalle dimensioni del macchinario e da vari fattori ambientali. Analizzando la situazione in prima persona, il tecnico potrà tener conto di tutti questi elementi per trovare velocemente la soluzione più efficace.
Fase 3 – Prova e installazione della barra sul macchinario
Una volta fatte le misurazioni e scelto il dispositivo più adeguato, si passa alla fase di test. Il tecnico fa delle prove, per accertarsi che il sistema individuato sia effettivamente quello giusto e che riesca a neutralizzare le cariche elettrostatiche. A quel punto, una volta installato, i problemi legati all’elettricità statica termineranno, a patto che il dispositivo venga pulito con regolarità nel tempo.
La manutenzione è sempre importante. Infatti, le barre antistatiche di prima qualità, come quelle realizzate da Meech (azienda inglese di cui siamo rivenditori esclusivi per l’Italia), una volta installate possono durare per tantissimi anni, se ben mantenute. Anche in caso di malfunzionamenti, nella maggior parte dei casi basterà sostituire un componente con un altro della stessa gamma per migliorare le performance del dispositivo antistatico.
Hai anche tu problemi di produzione? Contattaci per una consulenza, ti aiuteremo a prevenire la formazione di cariche elettrostatiche e a ottimizzare i processi di produzione