Molte aziende dell’automazione industriale hanno un problema che può causare gravi danni alla produzione e all’azienda: si tratta dell’accumulo di cariche elettrostatiche.
L’accumulo di energia statica, infatti, è un fenomeno comune tra le imprese che lavorano materiali neutri come plastica, carta e tessuti.
Un nemico insidioso che può essere eliminato installando delle apposite barre, che possono essere attive o passive.
Perché si formano le cariche elettrostatiche
Prima di capire il funzionamento delle barre elettrostatiche per neutralizzare le cariche, dobbiamo capire perché queste ultime si formano.
L’accumulo di cariche elettrostatiche si verifica quando forze esterne (frizioni, compressioni, separazioni, induzione) sollecitano materiali isolanti – che in condizioni normali sono elettricamente neutri, avendo lo stesso numero di elettroni e protoni – sottraendo elettroni da un atomo per passarli nell’altro. Si rompe quindi l’equilibrio di cariche positive e negative che esiste in condizioni normali e si formano le cariche elettrostatiche.
Questo fenomeno può provocare vari problemi nella produzione:
- Rallentamento o interruzione dei processi di produzione: la statica provoca l’adesione del materiale sui rulli, costringendo gli operai a fermare la macchina per staccarli
- Incendi ed esplosioni: il pericolo è molto alto negli ambienti dove si utilizzano prodotti chimici o si lavorano prodotti in polvere, come medicinali, farine, cereali e zucchero. Sono tutti materiali infiammabili e, in presenza di cariche elettrostatiche, c’è il rischio che una scintilla inneschi un’esplosione o un incendio
- Attrazione di polvere, sfridi e impurità che rimangono attaccate sul materiale in lavorazione, contaminandolo
- Peggioramento della qualità: le cariche elettrostatiche possono causare movimenti del materiale sul macchinario con conseguenti disallineamenti della plastica nelle fasi di taglio, per esempio, o della carta durante lo stampaggio
- Aumento dei difetti e degli scarti di produzione: è strettamente legato al punto precedente perché, se i materiali si muovono durante la lavorazione, i prodotti si danneggiano e non superano gli esami di controllo qualità, a quel punto non resta che etichettarli come difettosi e quindi scartarli
Inoltre, se la carica elettrostatica non viene scaricata a terra c’è un altro problema: quando l’operatore si avvicina al macchinario o al prodotto finito, può prendere la scossa, col rischio di avere una reazione improvvisa e provocare pericolosi incidenti.
Per evitare queste conseguenze, è necessario usare dei sistemi ionizzanti: le barre antistatiche.
Ma quali scegliere: le barre attive o quelle passive? Vediamo quali sono le differenze.
Funzionamento delle barre antistatiche attive e delle barre passive: le differenze
Il funzionamento delle barre antistatiche si differenzia a seconda del tipo di barra, infatti queste possono essere di due tipi: attive o passive.
Le barre attive sono utilizzate nelle macchine che lavorano ad alte velocità materiali che sono poco conduttori. Hanno bisogno di essere alimentate per poter essere utilizzate e neutralizzano la carica attraverso un processo di ionizzazione costante dell’aria.
Le barre passive sono meno utilizzate, fungono da conduttore per scaricare la carica elettrostatica a terra nelle produzioni che utilizzano macchine che lavorano a velocità contenuta. Non hanno bisogno di fonti di alimentazione e funzionano solo con i materiali più conduttori
Di norma, i settori che utilizzano materiali neutri sono: packaging, biomedicale, stampa, converting, alimentare e tessile. Sono tutti settori che impiegano macchine automatiche che lavorano ad alte velocità e questo spiega perché le barre attive sono le più utilizzate per neutralizzare l’accumulo di cariche nelle aziende che ne fanno parte.
Come funzionano le barre ionizzanti e i sistemi semi attivi
Le barre ionizzanti sono dispositivi antistatici attivi – insieme a soffianti, ugelli, barre circolari o veli ionizzati – che si basano sul principio della ionizzazione dell’aria.
Infatti trasportano l’alta tensione verso un gruppo di emettitori, creando in questo modo un agglomerato di energia che genera una nube di ioni – sia positivi e che negativi – in grado di neutralizzare la polarità di qualunque superficie la attraversi.
Una volta installata in un punto del macchinario e attaccata a una fonte di alimentazione, la barra ionizza continuamente l’aria circostante neutralizzando la carica elettrica presente sulle superfici dei pezzi in lavorazione e sulla macchina.
Le barre ionizzanti si dividono a loro volta in:
- soluzioni ionizzanti DC, cioè a corrente continua,
- soluzioni ionizzanti AC, che utilizzano la corrente alternata,
- soluzioni ionizzanti EX per gli ambienti pericolosi.
Non sempre il problema deriva dalle cariche: prima di comprare una barra è importante fare una misurazione
Non sempre i problemi che si riscontrano nei processi produttivi sono causati dall’accumulo di cariche elettrostatiche. In alcuni casi infatti possono derivare da un guasto o dal malfunzionamento del macchinario. Per questo,prima di comprare una barra, è importante controllare la presenza o meno dell’energia statica, usando appositi dispositivi di rilevamento. Se vengono rilevate le cariche, allora è probabile che siano la causa dei tuoi problemi.
Per questa operazione noi utilizziamo il modello 983v2 Static Locator di Meech che misura il campo elettrico generato da un oggetto caricato staticamente a una distanza di 150 mm dalla superficie, riportando sullo schermo la tensione superficiale rilevata e la sua polarità.
È molto semplice da usare, pratico e comodo da trasportare e dà in maniera rapida una misurazione accurata delle cariche elettrostatiche.
Ottenuti i dati della misurazione, si può individuare la soluzione più adatta per eliminare le cariche elettrostatiche (se sono presenti) testando sul dispositivo diversi sistemi antistatici,
Abbiamo scelto di essere rivenditori Meech
Noi abbiamo scelto le barre attive Meech, azienda britannica che progetta e produce alcune tra le barre elettrostatiche più performanti del mercato e di cui siamo rivenditori esclusivi per l’Italia.
Se hai un problema di cariche elettrostatiche e non sai quale tipologia di barra scegliere possiamo aiutarti a risolverlo con un sopralluogo nella tua azienda. Perché installare una barra attiva spesso non basta per eliminare le cariche: spesso chi ci contatta ha già acquistato online un barra senza aver risolto il problema. Bisogna misurarle e capire dove, quante e quali barre devono essere installate sul macchinario.
Contattaci per una consulenza. Lavoriamo nel settore da 20 anni e possiamo offrirti una consulenza personalizzata per trovare la soluzione che risponde meglio alle esigenze dei tuoi processi di lavorazione.