La carica elettrostatica è legata al fenomeno dell’elettrizzazione e si forma quando si aggiunge carica elettrica ad un corpo inizialmente privo di carica, quindi elettricamente neutro. Si tratta di un problema comune dei settori dell’automazione industriale che lavorano ad alte velocità i materiali isolanti: carta, plastica, film plastico, polveri alimentari. In alcuni casi, le cariche possono essere di aiuto nei processi di produzione, ma quando si accumulano e superano una certa soglia, possono invece causare problemi di varia natura. È quindi importante misurare le cariche per individuare il sistema antistatico più adatto a neutralizzarle.
Ecco una guida che illustra i passaggi necessari per misurare le cariche elettrostatiche che si formano durante la produzione.
1. Identikit del problema: guasto alla macchina o formazione della carica elettrostatica?
La prima cosa da fare è discriminare. Se ci segui e hai già letto alcuni dei nostri articoli, sai che l’accumulo di cariche elettrostatiche causa diversi problemi ai prodotti e alla produzione. Per esempio, è colpa di questo fenomeno se in azienda ci sono:
- scosse agli operatori: l’ambiente circostante il macchinario rimane elettrificato perché la carica statica non è stata neutralizzata o scaricata a terra;
- aumento degli scarti: la carica elettrostatica fa attaccare i materiali al macchinario o fuoriuscire dai contenitori, danneggiando prodotti e materiali che saranno da scartare;
- diminuzione della qualità dei prodotti: tagli o riempimenti possono essere imprecisi a causa dell’interferenza della carica elettrostatica, facendo diminuire il valore del prodotto, perché imperfetto.
Però non è sempre detto. A volte il problema è della macchina. Forse c’è un guasto, un componente va sostituito o riparato. I motivi sono molti e prima di puntare il dito contro le cariche, è importante verificare che il problema non sia nel macchinario.
Fatto?
Bene. A questo punto si può approfondire.
Di solito, i nostri clienti ci chiamano dopo aver fatto questo controllo preliminare. Infatti, la prima cosa a cui si pensa quando ci sono dei problemi, è che la macchia abbia un guasto.
Dunque, salvo casi particolari, nella maggior parte dei casi, quando un cliente ci chiama, ha una problema legato all’accumulo di cariche elettrostatiche.
2. Inquadrare la situazione: qual è il problema, qual è il materiale lavorato e che tipo di macchina è?
È molto importante, fin dall’inizio, avere un quadro chiaro della situazione in cui si trova l’azienda e che tipo di materiali e macchinari utilizza. Già dal primo contatto telefonico entriamo nei dettagli per capire insieme al nostro cliente:
- Che tipo di problema ha
Potrebbe avere un problema legato all’attrazione delle polveri sul materiale, un aumento inspiegabile degli scarti, un problema di sicurezza sul lavoro dovuto al fatto che i dipendenti prendono la scossa (lieve ovviamente!) o perché sono comparsi fumi sulla macchina. Oppure si tratta semplicemente di un rallentamento della produzione e il cliente vuole prevenire eventuali fermi. - Che tipo di macchina utilizza
Taglierina, macchina flessografica, macchine per lo stampaggio: alcune macchine nascono per lavorare materiali naturalmente neutri – carta, plastica, film plastico – che tendono a polarizzarsi facilmente (per saperne di più ti consigliamo di leggere il nostro approfondimento su cosa sono e come si formano le cariche elettrostatiche). Avere un’idea del tipo di macchina è un indizio importante per noi. - Che tipo di materiali lavora
Plastica, tessuto, carta, bioplastica? Forse è un materiale che il cliente ha sempre lavorato e che ora dà dei problemi. O forse è una novità. A volte basta cambiare il materiale lavorato per determinare un accumulo di energia statica.
Da queste informazioni possiamo capire se è un problema legato alle cariche elettrostatiche – o se le probabilità che lo sia sono piuttosto alte – e quindi fissare un sopralluogo.
3. Il sopralluogo e la misurazione: la cartina tornasole per capire se ci sono, dove sono e quanto misurano le cariche elettrostatiche
Dopo aver inquadrato la situazione telefonicamente, un tecnico di Barreantistatiche fa un sopralluogo. Vedere la macchina dal vivo e in funzione è indispensabile per confermare o confutare l’ipotesi sulla causa reale del problema.
Per prima cosa, il nostro tecnico studia la macchina per capire in quali aree si formano le cariche elettrostatiche. Per farlo utilizza dei veri e propri “rilevatori di cariche elettrostatiche”.
Sono strumenti di misurazione che gli servono per verificare con precisione dove si formano le cariche e con quale intensità. L’energia statica negli oggetti, infatti, si quantifica attraverso appositi misuratori elettrostatici che misurano il campo elettrico da una distanza standard.
Come avviene la misurazione
I misuratori sono dispositivi portatili facili da usare e importanti per diagnosticare problemi di controllo statico. Noi utilizziamo il modello 983v2 Static Locator di Meech: uno strumento utile per determinare quali combinazioni di materiali creano la maggior parte dell’elettricità statica.
Infatti, tra i materiali che possono caricarsi elettricamente, ce ne sono alcuni che hanno una maggiore tendenza a caricarsi positivamente e altri che hanno una maggiore tendenza a caricarsi negativamente.
Il modello Meech 983v2 dà una misurazione accurata delle cariche elettrostatiche e lo fa in maniera rapida. Misura il campo elettrico generato da un oggetto caricato staticamente – la cui unità è volt per metro – a una distanza di 150 mm dalla superficie dall’oggetto, riportando sullo schermo la tensione superficiale e la sua polarità. È inoltre molto semplice da utilizzare grazie all’ampio schermo LCD di facile lettura e può funzionare in modalità “Continua” o “Peak Hold” per registrare rispettivamente i cambiamenti nel livello di carica o la carica massima rilevata.
4. Ottenuti i dati della misurazione, si sceglie il sistema antistatico più adatto
La misurazione è importante perché, che siano alte o basse, le cariche possono comunque creare problemi alla produzione. Per questo, dopo aver ottenuto tutti i dati della misurazione, si può individuare le soluzione più adatta per eliminare le cariche elettrostatiche.
Per neutralizzare l’energia statica, il sistema più efficace e consigliato è la barra antistatica o ionizzante.
Infatti, le barre ionizzanti, che possono essere di varie tipologie e che possono essere montate in varie parti del macchinario, riportano in condizioni neutre il materiale caricato di energia statica.
La soluzione è da valutare caso per caso, perché non è detto che lo stesso prodotto sia adatto a due aziende che hanno lo stesso problema. Molto dipende dalle caratteristiche della macchina, dal materiale lavorato, dal settore, dalle dimensioni della macchina e da fattori ambientali, come l’umidità, per esempio.
Senza un’attenta valutazione della situazione, anche la barra migliore potrebbe non funzionare
Non è detto che installare una barra ionizzante sulla macchina automatica sia sufficiente di per sé, perché ogni caso va valutato singolarmente. Infatti, spesso ci contatta chi ha già provato a neutralizzare la carica statica applicando una barra antistatica, senza ottenere i risultati sperati. Forse il modello scelto non era quello adatto oppure la barra non era montata nel posto giusto.
Per selezionare l’apparecchiatura corretta è importante conoscere l’ampiezza e, in alcuni casi, la polarità della carica da neutralizzare:
- Ci sono casi in cui è necessario utilizzare barre ionizzanti AC (a corrente alternata) quindi è importante conoscere l’entità della carica statica in modo da poter selezionare la barra più adatta.
- In altri casi può essere utilizzata l’apparecchiatura DC (a corrente continua); qui è importante misurare sia l’ampiezza che la polarità della carica statica per consentire l’impostazione corretta della potenza e della polarizzazione dell’uscita.
- Mentre negli ambienti pericolosi perché sono presenti gas, vapori, liquidi infiammabili e polveri combustibili nell’aria, devono essere utilizzate apparecchiature ionizzanti EX, soluzioni appositamente progettate e testate perché non generino scintille che possono innescare un’esplosione.
La barra c’è ma non ha funzionato. Perché?
Probabilmente non c’è stata una consulenza: nessun sopralluogo in sede per misurare le cariche, per provare il prodotto e quindi individuare la soluzione più adatta per risolvere il problema. Il prodotto va scelto solo dopo aver seguito precisi passaggi, con la consulenza di un tecnico esperto, che conosce l’energia statica e i suoi effetti.
Perché anche il miglior prodotto sul mercato, da solo, non basta. Ma serve l’aiuto di chi conosce davvero la staticità!
Se credi che i problemi che hai rilevato in produzione derivino dagli effetti della carica elettrostatica, contattaci! I nostri tecnici sono a tua disposizione per un sopralluogo e in quell’occasione testeranno e ti consiglieranno la barra migliore per le tue esigenze.