Elektrostatische Storingen in de Productie: Oorzaken en Oplossingen
In geautomatiseerde productieprocessen binnen de verpakkings-, kunststof-, grafische en textielindustrie zijn onverklaarbare machinestops, materiaalbreuk en kwaliteitsverlies aan de orde van de dag. Vaak ligt de oorzaak bij een onzichtbare vijand: statische elektriciteit.
De opbouw van elektrostatische ladingen op niet-geleidende materialen (isolatoren zoals kunststof, papier en textiel) creëert sterke fysieke krachten (coulombkrachten). Deze krachten zorgen ervoor dat materialen ongewenst aan elkaar blijven kleven of elkaar juist extreem afstoten. Het directe gevolg? Een ernstig verstoord productieproces, stijgende faalkosten en een lagere machine-efficiëntie (OEE).
De opbouw van statische ladingen op niet-geleidende objecten kunnen een enorme aantrekkende kracht creëren. Deze krachten zorgen ervoor dat materialen aan elkaar blijven kleven, of elkaar juist afstoten. Dit veroorzaakt op bepaalde locaties storingen in een productieproces.
Voorbeelden van het aan elkaar kleven van materialen
- Een kunststoffolie blijft vast zitten bij de geleidingswalsen, waardoor een verstoring ontstaat in de baanspanning en baansturing.
- Kleine geponste delen plakken aan elkaar
- Vellen op een stapel plakken aan elkaar, waardoor meerdere vellen op de inleg terecht komen.
- Kunststoffolie op een rol blijft plakken aan de rol wanneer getracht wordt deze af te rollen
- Zakken gaan niet open omdat de lagen aan elkaar vast blijven plakken.
Voorbeelden van afstoten:
- Garens voor textiel gaan vlak langs elkaar heen. Afstoten veroorzaakt onregelmatige afstanden.
- Kleine spuitgegoten onderdelen springen uit de doos.
- Vellen "drijven" op een stapel.
- Folie op een rol telescopeert tijdens het wikkelen.
Hoe statische lading het productieproces verstoort
Wanneer materialen door wrijving, wikkelen of scheiden langs machineonderdelen bewegen, treedt het tribo-elektrisch effect op. Er ontstaat een ladingsoverschot (positief of negatief). Omdat het materiaal de lading niet kan afvoeren naar de aarde, ontstaan er mechanische problemen die we in twee categorieën kunnen onderverdelen:
1. Problemen door elektrostatische aantrekking (Kleven)
Wanneer materialen een tegengestelde lading hebben ten opzichte van de machine of elkaar, trekken ze elkaar krachtig aan. Dit uit zich in de praktijk op de volgende manieren:
- Verstoring van baanspanning: Een kunststoffolie blijft kleven aan de geleidingswalsen. Dit ontregelt de baansturing en veroorzaakt plooivorming of foliebreuk.
- Dubbele inleg bij velleninvoer: Vellen papier of karton op een stapel plakken zo vast aan elkaar dat de feeder meerdere vellen tegelijk pakt, wat leidt zu vastgelopen drukmachines of stansautomaten.
- Plakkende folierollen: Kunststoffolie blijft bij het afwikkelen aan de rol kleven, wat extreem veel trekkracht vereist en de folie kan vervormen.
- Onbruikbare verpakkingen: Gefabriceerde plastic zakken of pouches gaan op de afvulmachine niet open omdat de filmlagen door statische lading aan elkaar verzegeld lijken te zitten.
- Productie-uitval bij kleine delen: Kleine geponste of gesneden kunststofcomponenten blijven aan elkaar of aan de snijstempel plakken in plaats van in de opvangbak te vallen.
2. Problemen door elektrostatische afstoting
Wanneer materialen of productdelen dezelfde polariteit hebben (beide sterk positief of negatief geladen), stoten ze elkaar juist af. Dit leidt tot onvoorspelbaar materiaalgedrag:
- Telescoperende rollen: Tijdens het opwikkelen van folie zorgt de onderlinge afstoting ervoor dat de lagen zijdelings wegglijden. De rol telescopeert, wat de rol onverkoopbaar maakt.
- Zwevende vellen: Bij de uitleg van vellenstanzers of drukmachines gaan vellen "drijven" op de stapel. Ze landen scheef, waardoor een nette stapelvorming onmogelijk wordt.
- Springende onderdelen: Kleine, lichte spuitgegoten kunststof onderdelen springen door de onderlinge afstoting letterlijk uit de opvangdoos of transportband.
- Onregelmatige garentoevoer: In de textielindustrie zorgen geladen garens die vlak langs elkaar lopen voor afstoting. Dit veroorzaakt onregelmatige afstanden en weeffouten.
De oplossing: Strategische ionisatie
De enige effectieve manier om statische lading permanent te neutraliseren, is het herstellen van het elektrische evenwicht aan het oppervlak van het materiaal. Dit wordt bereikt door het strategisch plaatsen van actieve ionisatieapparatuur.
Ionisatiesystemen (zoals ionisatiebalken, persluchtdüsen of ioniserende blowers) splitsen de omringende luchtmoleculen in positieve en negatieve ionen. Het geladen materiaal trekt automatisch de tegenovergestelde ionen aan die het nodig heeft om weer neutraal (0 Volt) te worden.
Optimaliseer uw proces
Heeft u te maken met plakkende folies, zwevende vellen of haperende machines? Het spectrum aan ionisatie-oplossingen van Rycobel is breed en specifiek afgestemd op uw applicatie. Door de statische lading te elimineren, verhoogt u direct de loopsnelheid van uw machines, verlaagt u de uitval en garandeert u een veilige werkomgeving voor uw operators.
