C’è un nemico insidioso in molte aziende dell’automazione industriale. È l’accumulo di cariche elettrostatiche, un avversario comune fra le imprese che fondano la loro attività sulla lavorazione di materiali neutri come plastica, carta e tessuti. Per quanto insidioso, però, è possibile difendersi da questo nemico, installando delle barre antistatiche o ionizzanti installando delle soluzioni antistatiche sul macchinario.
Parliamo delle barre antistatiche o ionizzanti.
Cosa sono e a cosa servono le barre antistatiche
I materiali neutri, quando vengono lavorati ad alte velocità, si polarizzano in positivo o in negativo a causa dell’attrito, generando un accumulo di energia elettrostatica.
Le cariche sono la causa di diversi problemi riscontrati dalle aziende: interruzioni nella lavorazione, scosse elettriche agli operatori, peggioramento della qualità dei prodotti, danni ai materiali, esplosioni e incendi.
La carica elettrostatica nasce, infatti, quando si aggiunge carica elettrica a un corpo inizialmente privo di carica, quindi elettricamente neutro o isolante. Nei processi produttivi si crea perché le macchine raggiungono altissime velocità e l’attrito con i materiali isolanti genera un accumulo sempre maggiore di carica elettrica ed 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 interagisce con gli oggetti circostanti e:
- attira sul prodotto la polvere sospesa nell’ambiente;
- innesca incendi ed esplosioni di polveri e vapori;
- scarica scosse elettriche sugli operatori;
- danneggia il prodotto, causando un aumento degli scarti di produzione.
Vari problemi riscontrati nelle produzioni dei settori dell’automazione derivano quindi dalla corrente elettrostatica. Come eliminarla?
In nostro aiuto intervengono le soluzioni ionizzanti: soffianti, ugelli, barre circolari o veli ionizzati e barre antistatiche, dispositivi che neutralizzano l’elettricità statica mentre la macchina lavora a pieno regime e, di conseguenza, eliminano tutti i problemi che la loro presenza causa al macchinario, al materiale e alla lavorazione.
Come funziona la corrente elettrostatica e come eliminarla con le barre ionizzanti
Per comprendere il funzionamento delle barre ionizzanti bisogna prima capire nel dettaglio come si formano le cariche elettrostatiche. Queste si generano quando forze esterne – come frizioni o compressioni – sottraggono elettroni da un atomo, rompendo l’equilibrio di cariche positive e negative che esiste in condizioni normali.
In condizioni normali, infatti, gli atomi hanno lo stesso numero di protoni (positivi) e di elettroni (negativi). Sono quindi elettricamente privi di carica. Sottraendo elettroni, l’atomo resta con protoni in eccedenza e acquista una carica positiva, gli elettroni sottratti, invece, si uniscono a un atomo ricevente, che avrà eccedenza di elettroni e quindi carica negativa.
Spesso i materiali lavorati nelle aziende dell’automazione industriale sono isolanti e di conseguenza più sensibili all’accumulo di carica, che però non può essere scaricata a terra, perché il materiale ha proprietà non conduttive. La carica dunque resta nel materiale e per neutralizzarla è necessario scomporre gli atomi dell’aria in ioni positivi e ioni negativi.
Funzionamento delle barre antistatiche
Il funzionamento delle barre elettrostatiche si basa su un procedimento elettro-chimico: consiste nello ionizzare l’aria che circonda il punto della macchina caricato elettricamente. Quindi, per eliminare le cariche, le barre ionizzanti devono essere montate nella zona in cui queste si formano.
Quando i materiali lavorati accumulano carica, che rimane nell’area circostante, sul macchinario o sul prodotto finito, entrano in azione le barre antistatiche. Queste si generano quando forze esterne – come frizioni o compressioni – sottraggono elettroni da un atomo, rompendo l’equilibrio di cariche positive e negative che esiste in condizioni normali.
In condizioni normali, infatti, gli atomi hanno lo stesso numero di protoni (positivi) e di elettroni (negativi). Sono quindi elettricamente privi di carica. Sottraendo elettroni, l’atomo resta con protoni in eccedenza e acquista una carica positiva, gli elettroni sottratti, invece, si uniscono a un atomo ricevente, che avrà eccedenza di elettroni e quindi carica negativa.
Spesso i materiali lavorati nelle aziende dell’automazione industriale sono isolanti e di conseguenza più sensibili all’accumulo di carica, che però non può essere scaricata a terra, perché il materiale ha proprietà non conduttive. La carica dunque resta nel materiale e per neutralizzarla è necessario scomporre gli atomi dell’aria in ioni positivi e ioni negativi.
Per questo, le barre antistatiche trasportano l’alta tensione verso un gruppo di emettitori, creando una corona di energia ad alta intensità, che genera una grande quantità di ioni positivi e negativi – una nube di ioni – che a loro volta neutralizzano la polarità di qualunque superficie attraversi la nube. Ecco l’effetto della barra ionizzante sul materiale caricato elettrostaticamente:
Il funzionamento delle barre elettrostatiche è quindi molto semplice. Bisogna però sapere quale tipo di barra utilizzare e i punti precisi in cui collocarla, che varieranno a seconda dei casi e che sarà più facile individuare con la consulenza di un tecnico esperto.
Ci sono infatti vari tipi di soluzioni ionizzanti:
- quelle basate sulla tecnologia della corrente alternata AC
- quelle basate sulla tecnologia della corrente continua DC
- le soluzioni EX, cioè appositamente progettate e testate perché non generino scintille che possono innescare un’esplosione in ambienti pericolosi
Inoltre, per il corretto funzionamento delle barre nel tempo è consigliabile fare con regolarità, una o due volte al mese, la manutenzione dei dispositivi.
Niente di complicato, si tratta di un’operazione di pulizia accurata delle punte e dell’intero corpo.
È un procedimento importante e da non trascurare, soprattutto se la presenza di polveri nell’aria dello stabilimento è molto elevata. Le polveri si insinuano nei meccanismi e possono causare vari problemi:
- un aumento delle temperature,
- la diminuzione della conducibilità elettrica tra i vari componenti
- trattenere più a lungo del normale l’umidità, uno dei fattori che facilita l’accumulo di cariche elettrostatiche
- facilitare l’ossidazione delle parti della barra con il conseguente malfunzionamento dell’apparecchiatura.
Per eliminare le cariche elettrostatiche non bastano le barre antistatiche
È vero, le barre da sole non bastano: è importante capire dove posizionarle, quali sistemi sono più adatti e fare dei test. Non sempre una barra sola è sufficiente.
Insieme al miglior prodotto sul mercato è indispensabile anche la consulenza di un esperto che non si limiti a vendere la barra ionizzante e basta, ma che abbia, prima di tutto, l’obiettivo di risolvere il problema. E questo significa: parlare col cliente, fissare un sopralluogo, fare misurazioni e testare il prodotto sulla macchina per capire qual è la barra ionizzante giusta.
È per questo che noi di Barreantistatiche.it – un progetto di Airex spa – siamo rivenditori esclusivi per l’Italia delle barre elettrostatiche Meech, fra le migliori sul mercato e che, prima di proporre un modello, facciamo un sopralluogo per capire qual è il problema, seguendo una serie di passaggi precisi e rigorosi.
Ecco come funziona la nostra consulenza:
- Partiamo con un checkup gratuito per telefono o in videochiamata.
È un’analisi preliminare della situazione specifica - Poi fissiamo un sopralluogo in azienda per misurare le cariche e fare dei test di prodotto.
- Scegliamo la barra ionizzante Meech più adatta e spieghiamo agli operatori come installarla.
- Assistenza post-vendita: restiamo al fianco dei nostri clienti per assisterli e consigliarli, anche dopo l’acquisto.
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