Pobieranie kilku arkuszy jednocześnie, przesunięcia, problemy z dopasowaniem i wykrojami. Specjaliści szeroko rozumianej branży poligraficznej rozumieją jak duże znaczenie ma zrozumienie zagadnień elektrostatyki i zapobieganie ich negatywnym skutkom.
Przyczyna problemów - elektrostatyka
Mechanizm powstawania ładunków elektrostatycznych jest zjawiskiem dobrze poznanym. Kiedy dwa materiały oddziaływają na siebie, elektrony przemieszczają się pomiędzy atomami. Obszar, który utracił elektrony staje się naładowany dodatnio; a obszar, który uzyskał elektrony staje się naładowany ujemnie.
Zjawisko to znane jest każdemu – chociażby z pocierania włosów balonem – nie ogranicza się jednak do tarcia. Wyróżniamy 6 podstawowych typów oddziaływania:
Natomiast to jakie materiały elektryzują się dobrze obrazuje poniższy wykres zwany szeregiem tryboelektrycznym.
Odczytując wykres widzimy, że materiały wyszczególnione po lewej stronie ładują się dodatnio, po prawej ujemnie. Im materiały są dalej od siebie oddalone w szeregu tym elektryfikacja poprzez tarcie jest między nimi większa. Oczywiście możliwa jest również elektryfikacja materiałów znajdujących się blisko siebie na wykresie jak również dwóch takich samych materiałów.
Czynnikami, które dodatkowo wpływają na poziom elektryfikacji jest wielkość styku na jakim dochodzi do kontaktu między materiałami, siła z jaką do niego dochodzi, oraz wilgotność powietrza.
Najczęstsze problemy w praktyce
Szeroki zakres materiałów oraz rodzajów oddziaływania jakie mogą spowodować powstawanie ładunków elektrostatycznych powoduje, że jest to zjawisko powszechne w wielu branżach i procesach produkcyjnych. W sektorze poligraficznym, najwyższe wartości elektryczności statycznej powstają podczas rozwijania papieru z rolek i jego przechodzenia przez urządzenia drukarskie. Zachodzi w tym przypadku oddziaływanie poprzez separację i potarcie na dużej powierzchni.
Wzajemne przyciąganie arkuszy, spowodowane naelektryzowaniem, może również stanowić problematyczną kwestię przy ich właściwym ustawieniu i wykrawaniu stron. Problem jest szczególnie dokuczliwy w przypadku papieru o niskiej gramaturze oraz w przypadku dużych rozbieżności w jakości (w tym temperatury i wilgotności) otrzymywanego przez dostawców papieru. Wszystko to często powoduje realne koszty – czy to materiałowe - wynikające jakości produktu, który musi zostać odrzucony jako wadliwy, czy też z konieczności wprowadzania poprawek i powtórnych realizacji części nakładu, czy w końcu z poświęconego czasu specjalistów.
Rozwiązanie
Jednym z kluczowych rozwiązań nakreślonego wyżej problemu są przemysłowe jonizatory powietrza – czyli neutralizatory ładunków elektromagnetycznych.
Urządzenia tego typu generują zakres jonów dodatnich i ujemnych, które strumieniem powietrza są rozprowadzane na neutralizowanej powierzchni. Poza branżą poligraficzną urządzenia tego typu są od wielu lat z powodzeniem stosowane np. w branży produkcji i naprawy elektroniki – gdzie redukują ryzyko powstawania wyładowań elektromagnetycznych, podczas pracy z bardzo wrażliwymi elektrycznie komponentami, które inaczej łatwo mogłyby ulec przepaleniu.
Czołowym producentem dostarczającym te urządzenia jest Panasonic, którego ofercie przyjrzymy się w poniższym zestawieniu.
Urządzenie należy dobrać do wielkości powierzchni jaka ma zostać zneutralizowana – np. produktu, oraz do charakteru etapu produkcyjnego na jakim ma zostać użyta – np. czy jest to linia produkcyjna lub np. miejsce trudno dostępne. Dostępne są urządzenia zaprojektowane tak by pokrywać duże powierzchnie lub działać punktowo (z większym ciśnieniem) oraz przeznaczone do zamontowania w określonej pozycji (np. przy taśmociągu) lub przenośne (pistoletowe).
Systemem przeznaczonym do neutralizowania dużych powierzchni - stref jest seria jonizatorów listowych ERX – dostępnych w długościach od 80 do 640mm. Urządzenia stanowią segmenty z jakich tworzone są zestawy dopasowane do konkretnego etapu produkcyjnego.
Jonizatory tego typu mogą pracować zarówno z jak i bez doprowadzenia sprężonego powietrza i pozwalają na neutralizację ładunków nawet w przypadku szybko przemieszczających się materiałów (np. na linii produkcyjnej). Głowice segmentów są obracalne w polu 360stopni co sprawia, że można zmienić kierunek nadmuchu nawet już po zakończonej instalacji. Urządzenia tego typu znajdują szczególne zastosowanie w neutralizacji ładunków gromadzących się na folii (bez sprężonego powietrza).
Alternatywnym systemem przeznaczonym do działania strefowego jest seria urządzeń modułowych PANASONIC ER-VW. Urządzenia tego typu mogą być łączone w zespoły do 5 sztuk o dowolnym rozmieszczeniu co jest szczególnie przydatne w przypadku szerokiego transportu lub dwóch linii pracujących obok siebie.
Dwie wbudowane głowice mogą być dowolnie regulowane w pionie - nawet po instalacji. Takie rozwiązanie pozwala na pionowy lub też poziomy montaż samego jonizatora co jest istotne przy liniach użytkowanych na ograniczonej przestrzeni.
Bardzo popularnym uzupełnieniem oferty urządzeń przeznaczonych do neutralizacji strefowej są jonizator stołowy ER-F12. Dzięki niewielkim wymiarom oraz braku konieczności doprowadzenia sprężonego powietrza, można go wykorzystać praktycznie w każdej przestrzeni roboczej i łatwo przestawiać. Dwie wymienialne kratki umożliwiają wybór trybu pracy jonizatora - kratka prosta zapewniająca daleki zasięg lub kątowa o szerokim obszarze pracy.
Oczywiście nie wszystkie sytuacje wymagają neutralizacji na dużej powierzchni. W sytuacjach wymagających działania punktowego – oferta Panasonic znów pozwala na wybór rozwiązań stacjonarnych i mobilnych.
Rozwiązaniem stacjonarnym jest jonizator Panasonic ER-V. Urządzenie nie wymaga zastosowania zewnętrznego kontrolera, ma szeroki zakres dostępnych adapterów i głowic i cechuje się niskim zużyciem energii. Jest zasilane powietrzem o ciśnieniu w zakresie 0,05 - 0,7 MPa i zostało zaprojektowane z myślą o neutralizacji ładunków na produktach przesuwających się na liniach produkcyjnych.
W sytuacjach kiedy neutralizowane powierzchnie nie przemieszczają się w liniach transportowych a dostęp do nich jest różny zależnie od sytuacji, co może mieć miejsce np. w warsztatach lakierniczych optymalnym rozwiązaniem są jonizatory pistoletowe. Urządzenie to wymaga doprowadzenia do niego sprężonego powietrza ale dzięki swojemu kształtowi i niewielkim rozmiarom umożliwia szybką i skuteczną neutralizację ładunków w trudno dostępnych miejscach.
Podsumowując
Problemy związane w elektrostatyką – zarówno te uciążliwe jak i te przynoszące znaczące straty finansowe mogą być łatwo rozwiązane z użyciem odpowiednich narzędzi. Dobór właściwych urządzeń dobrze powierzyć specjalistom.
Dystrybutorem jonizatorów Panasonic w Polsce jest Grupa RENEX dostarczająca kompleksowe wsparcie dla branży elektronicznej.
Grupa prowadzi największe w Europie Środkowo-Wschodniej Centrum Szkoleniowe IPC, w którym prowadzone są m.in. kursy z elektryczności statycznej.
Produkty Panasonic – oraz pozostałe urządzenia szerokiej oferty RENEX można wypróbować w CENTRUM TECHNOLOGICZNO-SZKOLENIOWE i DEMOROOM RENEX we Włocławku
Doradcy Techniczno–Handlowi RENEX dysponujący urządzeniami demonstracyjnymi, nieodpłatnie przeprowadzają u klientów prezentację produktów w miejscu występowania problemu – tak aby wybrać optymalne rozwiązanie. Klienci nie musza się zatem obawiać - że zakupiony produkt nie spełni ich oczekiwań.
Zainteresowanych zapraszamy do kontaktu dth@renex.pl
Więcej na www.renex.pl, www.ipctraining.pl
Dalsze informacje na temat wyładowań elektromagnetycznych oraz metod zapobiegania ich negatywnym skutkom dostępne są w nieodpłatnym podręczniku ESD
Na podstawie informacji firmy RENEX
