I principali problemi che si verificano all’interno dei processi produttivi delle macchine di assemblaggio sono legati all’accumulo di cariche elettrostatiche.
Fermo macchina, problemi di allineamento nell’assemblaggio, prodotti di scarsa qualità o contaminati con polveri sono alcuni dei problemi che possono derivare dall’accumulo di elettricità statica e che possono verificarsi in diversi settori che impiegano materiali plastici e macchine di assemblaggio automatiche.
Vediamo quali sono questi settori e quali problemi presentano.
I settori maggiormente colpiti dai problemi produttivi causati dalle cariche elettrostatiche (a cui di solito non si pensa)
Tra i settori in cui l’accumulo di cariche si verifica più spesso, ma che non tutti conoscono, ci sono l’automotive, elettronica e semiconduttori, ma anche biomedicale.
In questi settori le cariche generano un problema di allineamento del prodotto quando è in catena di montaggio. Qui i componenti molto piccoli, manipolati dalle macchine, devono essere posizionati in un certo punto nelle varie fasi di assemblaggio, ma l’azione delle cariche causa il loro spostamento, compromettendo la lavorazione nella fase successiva.
Il risultato è un prodotto che non può continuare a essere lavorato perché potrebbe essere assemblato male nelle successive fasi di montaggio e quindi non avere un livello di qualità finale adeguato.
Le cariche si formano proprio perché, durante questi processi produttivi, i materiali – normalmente neutri, cioè privi di carica – a causa della velocità di lavorazione e della frizione con altri materiali e con i componenti della macchina, si caricano di elettricità statica che, a sua volta, genera forze di adesione o repulsione. Queste forze non permettono ai materiali da assemblare di rimanere allineati durante la lavorazione oppure attraggono le impurità quando il materiale lavorato passa accanto alle polveri e agli sfridi presenti nell’aria o sul pavimento. In quest’ultimo caso le impurità aderiscono al materiale e vi restano incollate anche nelle fasi successive del processo produttivo.
Anche nel settore dell’automotive, le cariche elettrostatiche provocano problemi gravi quando, per esempio, durante la lavorazione, si deposita della polvere sui componenti in catena di montaggio che vengono poi assemblati. È un problema grave perché, per poter continuare la loro lavorazione, queste superfici dovranno essere pulite, aggiungendo così ulteriori – e costosi! – passaggi successivi, che possono essere evitati se si previene l’accumulo di energia statica.
Le cariche possono agire in diverse fasi: durante il prelievo di parti o il trasporto del vetro nell’automotive, nella fase di mappatura, allineamento e posizione di substrati di vetro nel settore di elettronica e nel riempimento delle provette in ambito biomedicale, solo per fare alcuni esempi. Ogni passaggio produttivo che non va a buon fine a causa dell’elettricità statica richiede ulteriori passaggi aggiuntivi ed un aumento di scarti che possono diventare troppo onerosi per l’azienda.
Non solo problemi produttivi ma anche problemi di qualità e aumento degli scarti
Il problema dell’accumulo di cariche elettrostatiche è un problema molto comune anche nel settore biomedicale – un settore in cui le norme igieniche sono severissime – e che genera un grande aumento degli scarti.
Quando materiali come plastica e film plastico entrano in attrito, si polarizzano (in negativo o in positivo), generando delle cariche elettrostatiche che li alterano:
- da un lato, provocano la formazione di grandi quantità di forze di adesione, che agiscono su sfridi e materiali incollandoli fra loro
- dall’altro, provocano il fenomeno della repulsione, per cui i materiali si allontanano l’uno dall’altro e si muovono durante la lavorazione.
- oppure attirano sul materiale tutte le particelle di polvere e altri particolati che gravitano nell’area circostante la macchina, contaminandolo
È a causa di questi fenomeni che i materiali vengono alterati e diventano impuri e problematici nelle fasi di lavorazione successive. Succede, per esempio, nella produzione dei componenti per le flebo e altri supporti medicali: gli scarti possono derivare sia dallo scorretto allineamento nei materiali, che dalla contaminazione con polveri che rende il prodotto inadatto agli standard qualitativi a cui deve sottostare. Oppure quando si devono riempire le provette, i liquidi fuoriescono dal contenitore, impedendo di fatto il riempimento.
Come individuare i problemi derivanti dalla staticità? Con il monitoraggio della produzione industriale
Nei settori che si basano sull’automatizzazione, il monitoraggio dei processi produttivi è fondamentale e deve essere fatto con regolarità. Con questa operazione si analizzano grandi quantità di dati – raccolti e gestiti grazie a sistemi informatici e di machine learning – che aiutano ad avere un controllo di produzione costante nel tempo per individuare già i primi segnali di eventuali problemi (legati alle cariche elettrostatiche o di altra natura).
Dall’acquisto delle materie prime fino al momento in cui il prodotto lavorato e finito arriva al cliente, l’azienda deve monitorare passo dopo passo ogni singola operazione. Ciò è possibile grazie alla gestione e al controllo dei processi produttivi, che permettono di analizzare le procedure dell’azienda e individuare in tempo tutto ciò che potrebbe causare problematiche alla produzione, dell’azienda o agli operai.
Ad esempio, con il monitoraggio dei processi produttivi è possibile individuare:
- errori di stoccaggio e inventario,
- interruzioni della produzione,
- fermi macchina e tempi di manutenzione,
- prodotti difettosi e resi,
- ritardi nella produzione, nelle spedizioni e nelle consegne.
Analizzando i dati raccolti, gli addetti al controllo di gestione dei processi produttivi possono quindi capire se gli errori rilevati derivano da un guasto del macchinario oppure, se la macchina non ha difetti, se sono dovuti, per esempio, all’accumulo di cariche elettrostatiche.
Come eliminare le cariche elettrostatiche per risolvere i problemi produttivi delle macchine di assemblaggio
Per risolvere i problemi di produzione legati alle cariche elettrostatiche bisogna neutralizzarle e prevenirne la formazione in futuro.
La soluzione è una: applicare delle barre elettrostatiche o ionizzanti, appositi prodotti che riportano il materiale in condizione neutra eliminando le cariche elettrostatiche.
Spesso però non basta una sola barra. È necessaria la consulenza di un tecnico esperto che valuti la situazione dal vivo e metta in atto un protocollo rigoroso di test e misurazioni per selezionare le barre più adatte – modello e quantità – e che le posizioni dove si formano le cariche per eliminarle e quindi evitare che si ripresentino.
Una volta installata, la barra può essere monitorata anche da remoto utilizzando un sistema come SmartControl prodotto da Meech, azienda specializzata nella produzione di sistemi antistatici e di cui siamo rivenditori esclusivi per l’Italia.
Si tratta di un sistema di controllo compatibile con le barre ionizzanti Meech e tutti i principali prodotti per l’eliminazione delle cariche antistatiche.
Il dispositivo raccoglie i dati delle barre installate e permette di integrarle nel sistema di monitoraggio della produzione industriale per analizzarne le performance e tenere sotto controllo tutto ciò che sta accadendo sul macchinario. L’addetto ai controlli può subito notare se le barre sono in funzione o meno, se è il momento di fare una manutenzione o se è il caso di intervenire in tempo reale modificando le impostazioni per risolvere o evitare eventuali guasti.
Se hai problemi di cariche elettrostatiche, le barre ionizzanti Meech posono essere una soluzione!
Contattaci. I nostri tecnici ti assisteranno con una consulenza personalizzata per l’installare la barra giusta per eliminare le cariche nelle tue macchine di assemblaggio.