• Was ist statische Elektrizität
Abbildung 1
Abbildung 2

Was ist Statische Elektrizität?

Statisch bedeutet bewegungslos. Statische Elektrizität ist somit bewegungslose elektrische Ladung. Alle Materialien bestehen aus Atomen. Ein Atom ist das kleinste Teilchen eines Materials, das noch die Eigenschaften dieses Materials aufweist. Jedes Atom besteht aus einem positiv geladenen Kern, um den sich ein oder mehrere negative Elektronen bewegen. Im Ruhezustand entspricht der positiv geladene Kern der Summe der negativen Ladung der Elektronen, die sich um diesen Kern bewegen. Die Ladung ist also neutral (siehe Abbildung 1). Wenn der Kern mehr Elektronen erhält oder Elektronen verliert, entsteht ein Ungleichgewicht. Ein Atom, das ein oder mehrere Elektronen verloren hat, weist eine positive Ladung auf, und ein Atom, das ein oder mehrere Elektronen erhalten hat, weist eine negative Ladung auf und wird Ion genannt (siehe Abbildung 2). Es gibt nur zwei Arten von Ladungen: positiv und negativ. Gleichartige Ladungen stoßen einander ab und unterschiedliche Ladungen ziehen sich an.

Statische lading door wrijving
Abbildung 3

Wie ensteht Statische Elektrizität?

Bei statischer Elektrizität handelt es sich um eine Oberflächenerscheinung, die entsteht, wenn zwei oder mehr Oberflächen einander berühren und wieder getrennt werden. Dadurch findet quasi eine Spaltung bzw. eine Übertragung negativer Elektronen von einem Atom zum anderen statt. Die Höhe der Ladung (die Feldstärke) hängt von mehreren Faktoren ab: vom Material und seinen physikalischen und elektrischen Eigenschaften, von Temperatur und Luftfeuchtigkeit und vom Druck und der Geschwindigkeit der Trennung. Je höher der Druck oder die Geschwindigkeit der Trennung, desto höher die Ladung (siehe Abbildung 3).

Abbildung 5
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Abbildung 6
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Leitende und nicht-leitende (isolerende) Materialen

Materialien werden in zwei Hauptgruppen unterteilt: Leiter und Isolatoren. In einem Leiter können sich die Elektronen frei bewegen. Ein isoliert aufgestellter Leiter kann grundsätzlich eine statische Ladung aufnehmen. Diese Ladung kann problemlos entfernt werden, indem der Leiter mit der Erde verbunden wird (siehe Abbildung 5). Nicht leitendes Material kann statische Ladung über eine lange Zeit festhalten, selbst bei entgegengesetzten Polaritäten an verschiedenen Stellen. Die Elektronen können sich nicht frei bewegen. Dies erklärt, warum Materialien in manchen Bereichen angezogen und in anderen Bereichen abgestoßen werden können. Eine Verbindung mit der Erde bleibt wirkungslos, da das Material isolierende Eigenschaften aufweist (siehe Abbildung 6). Eine Lösung hierfür bietet nur die aktive Ionisation.

Was sind die Folgen?

Bei Produktionsprozessen bedeutet statische Ladung oft einen ernsthaften Störfaktor, da Materialien aneinander oder an Maschinenteilen haften bleiben. Für das Bedienpersonal besteht die Gefahr elektrischer Schläge. Durch die statische Ladung wird der Staub in der Umgebung angezogen. In explosionsgefährdeten Räumen kann ein Funke, der durch statische Entladung entsteht, einen Brand oder sogar eine Explosion auslösen.

Wie lässt Sich statische Elektrizität kontrolieren?

Das Neutralisieren von statischer Ladung auf Nicht-Leitern erfolgt durch aktive Ionisation. Simco ist ein weltweit bekannter Hersteller von Ionisations Geräten. An den Hochspannungsspitzen dieser Geräte werden Luftmoleküle in positive und negative Ionen getrennt. Die statische Ladung auf dem Produkt zieht die Ionen mit entgegengesetzter Polarität an, wodurch das Material neutral wird. Simco bietet eine breite Palette an Geräten, aus denen genau das Produkt gewählt werden kann, das sich für bestimmte Produktionsprozesse oder Anwendungsbereiche am besten eignet. Statische Elektrizität kann aber auch nützlich sein. Durch Hochspannung lässt sich statische Elektrizität auf Materialien anbringen, damit sie vorübergehend aneinander haften bleiben, um Produktionsprozesse zu vereinfachen.

Kurz gesagt: Simco bietet Geräte für das Messen und Kontrollieren statischer Elektrizität. Durch ein einzigartiges Konzept, die IQ Easy Platform, können bis zu 30 Ionisations- und Ladegeräte in einem Netzwerk verbunden werden und ermöglichen die volle Kontrolle über alle Parameter. Alle Geräte kommunizieren miteinander, um die Effizienz zu optimieren.

Wie statische Ladehemmung Prozesse verursacht:

  • Umwandlung: statische Aufladung führt zu Staub- und Schmutzanziehung zum Gewebe. Material wird abgelehnt.
  • Verpackung: Statische Aufladung zieht Verunreinigungen an, so dass klare Etiketten nicht haften. Die Produktion nimmt ab.
  • Kunststoffe: Spritzgussteile ziehen bei der Verarbeitung aufgrund statischer Aufladungen Verunreinigungen und Stoßpersonal an. Effizienz sinkt.
  • Textilien: Durch statische Aufladung werden Fäden in Schlingen und Schlingen gebunden und zerbrechen. Maschinenstillstand
  • Vliesstoffe: Trimm-Sammelsysteme verstopfen aufgrund der zunehmenden statischen Aufladung von Materialien in pneumatischen Förderbändern. Erhöhte Wartung.
  • Drucken: Die Zuführung und Zustellung der Bogendruckmaschine ist wegen der Statik problematisch. Nicht rechtzeitige Lieferung.
  • Grafik: Die statische Aufladung während der Filmverarbeitung führt zu kostspieligen Retuschen oder Neuanfertigungen. Unzufriedene Kunden.
  • Herstellung medizinischer Geräte: Durch statische Aufladung werden vor dem Verpacken Verunreinigungen in kleine Kunststoffteile eingezogen. Verminderte Qualität.
  • Elektronik: Zerstörende elektrostatische Entladung (ESD) verursacht latente Schäden an der Baugruppe. Feldfehler.

Wie SIMCO Static Control Equipment die Fertigungsprozesse verbessert

  • Umrüsten: Neutralisiertes Material bleibt beim Umspulen staub- und schmutzfrei. Verminderter Ausschuss.
  • Verpackung: Die Beseitigung von statischen Aufladungen auf Etiketten und / oder Flaschen ermöglicht die erfolgreiche Anwendung von Etiketten. Erhöhte Produktion.
  • Kunststoffe: Nach der Neutralisation kleben Spritzgussteile während des Transports nicht aneinander. Linieneffizienz steigt.
  • Textilien: Fäden laufen reibungslos durch Gatter und Warpers laufen mit optimaler Geschwindigkeit ohne unnötige Wartung. Keine unnötige Ausfallzeit.
  • NonWovens: Das Trimm-Sammelsystem läuft ohne Unterbrechung, da vor dem Eintritt in den Zyklon statische Ladungen eliminiert werden. Erhöhte Produktion.
  • Drucken: Die Bogenzuführung ist sauber und exakt gestapelt - bereit für die Binderei ohne Anpassung. Pünktliche Lieferung.
  • Graphic Arts: Verarbeiteter Film bleibt staubfrei und macht Neuanfertigungen überflüssig. Zufriedene Kunden.
  • Herstellung von Medizinprodukten: kontaminationsfreie Verpackung von kleinen Kunststoffteilen durch Beseitigung von statischen Aufladungen an Teilen und Verpackungsmaterialien. Erhöhte Qualität.
  • Elektronik und Halbleiter: ESD-Schutz bei Montagearbeiten gewährleistet die Einhaltung von Qualitätssicherungsstandards. Reduzierter Produktfehler.