Keyence offre pratiche soluzioni per impedire l’attrazione elettrostatica della polvere

Sono disponibili eliminatori di elettricità statica a barra, a soffiatore e a spot

L'elettricità statica è l'accumulo superficiale e localizzato di cariche elettriche su di un corpo di materiale isolante. Tale accumulo avviene generalmente tramite elettrizzazione per strofinio di materiali isolanti, perché la forza d'attrito agisce in modo tale da ‘strappare’ elettroni a uno dei due materiali, che si carica così positivamente, per trasferirli sul secondo, che in questo modo si carica negativamente. Essendo i materiali isolanti, la carica rimane localizzata generando un campo elettrico e di conseguenza un potenziale elettrostatico.

La presenza di elettricità statica può essere pericolosa. Ad esempio, l’acqua o il vapore ad alta pressione utilizzati per pulire l’interno di serbatoi vuoti possono produrre elettricità statica sufficiente ad innescare l’atmosfera esplosiva del serbatoio. Anche nel processo di sabbiatura dei metalli vi è una enorme produzione di elettricità statica, causata dal veloce movimento della sabbia. Infine, gli aerei si caricano di elettricità statica nel corso del volo a causa dell’attrito con l’aria e, per prevenire pericolose scintille durante l’atterraggio, i pneumatici sono prodotti con una particolare gomma conduttiva.

Oltre a ciò, l’elettricità statica è particolarmente fastidiosa per quanto riguarda l’attrazione della polvere. Quando della polvere caricata positivamente si avvicina a un target metallico, si crea una "induzione elettrostatica" all’interno del target stesso e gli elettroni negativi convergono sulla superficie del target, anche se il target metallico è collegato a terra.

Il sistema più facile e più utilizzato per rimuovere la polvere che si è depositata su un oggetto è quello di soffiarla via con un getto di aria compressa. Questo sistema è efficace per la rimozione di polvere visibile ma comporta diversi problemi. In primo luogo, l’attrito dell’aria compressa sul target e con la polvere genera elettricità statica. Secondo, la rimozione della polvere dal target genera elettricità statica. Infine, l’aria compressa solleva la polvere presente nell’ambiente circostante. Di conseguenza, è possibile che il target venga coperto da ulteriore polvere, soprattutto polvere impalpabile e invisibile.

Per questo motivo, l’unico modo per evitare che la polvere aderisca al target metallico è l’eliminazione dell’elettricità sia dal target che dalla polvere. In realtà, l’elettricità viene eliminata solo dal target perché è impossibile eliminare l’elettricità dalla polvere.

Il sistema maggiormente utilizzato per rimuovere la polvere è quello di soffiarla via mediante aria compressa. Negli ultimi anni, però, dato che l’elettricità statica è la causa dell’attrazione di polvere microscopica, si rivolge sempre più attenzione al sistema che soffia via la polvere con “aria ionizzata” e che elimina quindi contemporaneamente l’elettricità statica.

Modelli di eliminatori di elettricità statica
Fra gli eliminatori di elettricità statica mediante il metodo di applicazione di una tensione (detti d’ora in avanti eliminatori di elettricità statica) si possono individuare modelli adatti per l’applicazione o per l’area di installazione.

Sono disponibili vari tipi di eliminatori di elettricità statica, con la medesima modalità di generazione degli ioni. Tali dispositivi si basano su tre elementi: una messa a terra (collegamento a massa), una fonte di alimentazione ad alta tensione e un elettrodo-sonda. Applicando una tensione elevata positiva generata dalla fonte di alimentazione ad alta tensione, l’elettrodo-sonda produce ioni positivi, mentre applicando una tensione negativa gli ioni generati sono negativi.
Le prestazioni degli eliminatori di elettricità statica vengono determinate in base alla velocità di eliminazione dell’elettricità statica e al bilanciamento ionico. Le differenze fra le prestazioni degli eliminatori di elettricità statica dipendono dal modo in cui il metodo di applicazione della tensione genera gli ioni.

La generazione degli ioni dipende dal modo in cui si applica la tensione alla punta della sonda. In altri termini, le prestazioni e le caratteristiche di un eliminatore di elettricità statica variano a seconda del tipo di fonte di alimentazione ad alta tensione.

I metodi c.c. e c.a. si basano sulla generazione di ioni, e presentano entrambi vantaggi e svantaggi. Il metodo c.c. elimina rapidamente l’elettricità statica, ma offre un bilanciamento ionico scadente. Il metodo c.a., viceversa, elimina lentamente l’elettricità statica, ma presenta un buon bilanciamento ionico.

Gli eliminatori di elettricità statica Keyence
Gli eliminatori di elettricità statica Keyence sono in grado di gestire linee di produzione ad alta velocità, come quelle alimentari e delle pellicole. Inoltre, soddisfano l’esigenza per una manutenzione estremamente contenuta e rispondono alle esigenze di un’ampia tipologia di industrie.

In particolare, il modello a barra è idoneo per un’eliminazione dell’elettricità statica ad alta velocità in aree ampie e in camere bianche. Con la combinazione del metodo proprietario Keyence c.a. a impulsi e del metodo I.C.C., gli eliminatori di elettricità statica di tipo a barra consentono un’eliminazione uniforme ad alta velocità. La Serie SJ a barra è idonea per applicazioni che richiedono un’eliminazione stabile dell’elettricità statica in un’area ampia, come la prevenzione di tale elettricità durante il trasferimento, la prevenzione di adesione della polvere su materiali in fogli e l’eliminazione dell’elettricità statica da uno spazio.

Applicazioni tipiche del modello a barra sono l’eliminazione dell’elettricità statica durante il trasferimento di vetro a cristalli liquidi, l’eliminazione dell’elettricità statica dallo spazio in una doccia d’aria, la prevenzione dell’adesione di polvere su materiali in fogli, l’eliminazione dell’elettricità statica dagli spazi all’interno di banchi puliti e la prevenzione dell’adesione di polvere su paraurti.

Il modello a soffiatore è idoneo per l’eliminazione simultanea dell’elettricità statica in aree ampie e a lunga distanza. La Serie SJ a soffiatore è idonea per l’eliminazione dell’elettricità statica da un oggetto con superfici irregolari. Inoltre, è adatta al corpo umano. Essendo il corpo umano simile a un conduttore, il tipo a soffiatore fornisce effetti di eliminazione dell’elettricità statica semplicemente applicando l’aria trasportata dagli ioni su una parte del corpo umano, non su tutto il corpo.

Applicazioni tipiche del modello a soffiatore sono l’eliminazione dell’elettricità statica nel processo di produzione dei cellulari, l’eliminazione dell’elettricità statica nel processo di assemblaggio di fotocamere digitali, l’eliminazione dell’elettricità statica da alimentatori di componenti, l’eliminazione dell’elettricità statica per impedire che il pezzo rimanga nelle macchine di stampaggio e la prevenzione dell’adesione di polvere su bottiglie in resina.
Il modello a spot, infine, è idoneo per l’eliminazione dell’elettricità statica ad alta precisione ed è utilizzabile con sfiato d’aria ad alta pressione per la rimozione della polvere. In virtù delle dimensioni contenute della testina, gli eliminatori a spot sono in grado di eliminare l’elettricità statica da un punto del target localizzato. La Serie SJ a spot consente l’eliminazione solo da un punto del target attraverso lo spazio libero dell’apparecchiatura, senza limitazioni sul luogo di installazione. In genere, con una pressione elevata di alimentazione dell’aria, gli eliminatori a spot possono essere usati per soffiare via la polvere mentre si elimina elettricità statica, impedendo in tal modo la riadesione della polvere stessa.

Applicazioni tipiche del modello a spot sono l’eliminazione dell’elettricità statica da dispositivi CCD, l’eliminazione dell’elettricità statica nelle fasi di aspirazione chip, l’eliminazione della polvere dai substrati, l’eliminazione della polvere da componenti in resina e l’eliminazione dell’elettricità statica in combinazione con una pistola ad aria compressa.

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