Témata
Reklama

Měření, odstranění a záznam úrovně statické elektřiny

Statická elektřina může obzvláště v plastikářské výrobě způsobovat velké problémy. Jak statickou elektřinu měřit a následně odstranit, to je tématem následujícího článku.

Každý z nás se během života již mnohokrát setkal s účinky statické elektřiny, a to ve chvíli, když nás nějaký předmět „kopne“. Toto kopnutí není nic jiného než vybití elektrostatického náboje vznikajícího např. při vysedání z automobilu nebo při chůzi po koberci a následném doteku kovové kliky dveří.

Reklama
Reklama
Reklama
Princip činnosti snímačů ionizéru.

Toto vybití nemá žádné negativní účinky na lidský organismus, ovšem může znamenat velké problémy v různých průmyslových odvětvích, například při výrobě skla, plošných spojů, PET lahví, v tiskařských strojích atd. Neodstranění elektrostatického náboje z výrobního procesu pak může mít za následek velké snížení kvality výroby a různé problémy ve výrobě.

Vznik a odstranění statické elektřiny

Statická elektřina vzniká při nedostatku nebo naopak přebytku záporných iontů v obalu atomů na povrchu předmětu. K této nerovnováze může dojít například třením dvou různých materiálů o sebe, kontaktem s již nabitým materiálem anebo zasažením povrchu předmětu ionty. Pro odstranění statického náboje lze využít ionizér.

onizér pracuje na principu přivedení vysokého napětí na elektrody ionizéru. Atomy v blízkosti špiček těchto elektrod jsou ionizovány odebráním nebo přidáním elektronu do jejich atomového obalu. Takto nabité atomy jsou přenášeny na povrch, který chceme zbavit elektrostatického náboje. Pokud je vybíjený povrch nabitý kladně, pak je v jeho atomech nedostatek záporných iontů. Tyto ionty jsou do atomů dodány v záporně nabitých atomech z ionizéru. Při záporně nabitém povrchu jsou naopak záporné ionty z povrchu odebrány a předány kladně nabitým atomům z ionizéru, kde je jich nedostatek.

Tyčový ionizér IZS31

Již dříve firma SMC představila na trhu inovovanou řadu ionizérů IZS31. Tento kompaktní Ionizér je vhodný jak pro standardní prostředí výrobních hal, tak pro „cleanroom“. Dodává se v devíti standardních délkách od 300 do 2 300 mm (možné jsou ovšem i další délky s krokem 80 mm). Účinek ionizéru se projevuje až do vzdálenosti 2m mezi tyčí ionizéru a nabitým povrchem. Pro zkrácení doby deionizace lze do ionizéru přivézt pomocný stlačený vzduch, který unáší ionty směrem k povrchu předmětu. Elektrody ionizéru mohou být zhotoveny z tungstenu, silikonu nebo nerezu. V náročnějších provozech mohou být kazety s elektrodami kryty lištou zabraňující uvolnění kazet.

Kompaktní Ionizér IZS31 je vhodný jak pro standardní prostředí výrobních hal, tak pro "cleanroom"

Ionizér může pracovat ve třech režimech: v pulzním módu se na elektrody ionizéru střídavě přivádí kladné a záporné napětí, takže i ionty odcházející od ionizéru na povrch jsou nabity střídavě kladně a záporně. Frekvence přepínání se nastavuje manuálně v rozsahu 1 až 60 Hz a závisí na vzdálenosti ionizéru a povrchu. V pulzním režimu se zapojeným korekčním snímačem IZS31-DG se provádí automatická kalibrace (vyvážení) systému na nulu (0 V). Dále lze v tomto módu provádět kontrolu stavu ionizačních elektrod. Pokud elektrody nefungují správně, je tento stav jednak signalizován na řídicím panelu ionizéru, jednak může být odeslán signál do nadřazené řídicí jednotky. Ve třetím režimu je k ionizéru připojen zpětnovazební snímač IZS31-DF, který měří elektrostatické nabití povrchu a podle toho určuje náboj iontů emitovaných ionizérem tak, aby vybíjení bylo co nejúčinnější a tedy i nejrychlejší. Doba vybíjení v tomto módu je 0,3 s (dobou vybíjení se rozumí pokles napětí z 1 000 V na 100 V). Po vybití povrchu se ionizér přepne do pohotovostního režimu, čímž lze uspořit cca 90 % energie. Naměřená hodnota napětí je v tomto módu pomocí tří LED diod jednoduše vizualizována přímo na tyči ionizéru. Také pomocí tohoto snímače lze provádět kontrolu funkčnosti ionizéru a stavu elektrod.

Důležitou charakteristikou ionizéru IZS31 je jeho naprostá bezpečnost. Kazetové provedení elektrod spolehlivě zabraňuje nechtěnému dotyku elektrod. Pokud ale k takovému dotyku dojde, pak řídicí elektronika zajistí okamžité vypnutí ionizéru. Proto nemůže dojít k poškození lidského zdraví. K opětovnému zapnutí dojde po opakovaném přivedení řídicího signálu do ionizéru.

Neopomenutelnou vlastností ionizéru IZS31 je také jeho kompaktnost. Pro základní činnost ionizéru je nutné přivádět pouze napájecí a spouštěcí signál 24 V DC, všechny potřebné části (řídicí jednotka, transformátor atd.) jsou integrovány přímo v tyči ionizéru.

Ionizační tryska IZN10 ve vysokoprůtokovém provedení umožňuje odstranění statického náboje z povrchu součásti současně s možností odfouknutí nečistot z povrchu.

Ionizační tryska IZN10

Letošní novinkou je ionizační tryska IZN10. Ve vysokoprůtokovém provedení umožňuje tato tryska odstranění statického náboje z povrchu součásti současně s možností odfouknutí nečistot z povrchu. Další možností je naopak použití „energy saving“ trysky s velmi nízkým průtokem pro úsporu stlačeného vzduchu a poslední variantou je využití závitu Rc1/8 pro připojení trubičky pro zavedení ionizovaného vzduchu do těžko přístupných míst.

Základní charakteristikou ionizační trysky IZN10 je přesnost vybití ±10 V (při použití „energy saving“ trysky). Efektivní funkce trysky je ve vzdálenostech 20 až 500 mm. Tryska se vyznačuje velmi lehkým, kompaktním tělem se šířkou 16 mm. Nutnost výměny ionizační elektrody je automaticky detekována. Samotná výměna kazety s ionizační elektrodou je velmi jednoduchá. Do ovládacího obvodu lze zapojit snímač tlaku nebo snímač elektrostatického náboje a trysku spouštět v závislosti na těchto řídicích veličinách. Pro snadnou montáž jsou k tryskám dodávány různé typy držáků umožňující polohové nastavení a rotaci trysek. Trysky IZN10 mohou být montovány samostatně, na DIN lištu nebo v blocích.

Výměna kazety s ionizační elektrodou je velmi jednoduchá.
Výměna kazety s ionizační elektrodou je velmi jednoduchá.

Snímače statické elektřiny

Firma SMC dodává také různé typy snímačů statické elektřiny. Výše jsou již uvedeny snímačepracující společné s ionizérem IZS31, dále je to snímač IZD10 (měřicí rozsahy ±400 V nebo ±20 kV) a vyhodnocovací jednotka s displejem IZE11; řadu prvků pro vybíjení elektrostatického náboje doplňuje přenosný snímač pro měření statické elektřiny IZH10 se snímačem ±20 kV.

Další podrobnosti o prvcích pro odstraňování statické elektřiny a o prvcích pro průmyslovou automatizaci naleznete na internetových stránkách firmy SMC Industrial Automation CZ, s. r. o.

Ing. Aleš Hrdlička

//www.smc.cz/

A.Hrdlicka@smc.cz

OBR:

1: 2:

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 80134
Datum: 06. 02. 2008
Rubrika: Trendy / Plasty
Autor:
Firmy
Související články
Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Žíhání termoplastů

Moderní nauka o plastech v mnoha směrech vychází z nauky o kovech. Příkladem je žíhání, jeden ze způsobů tepelného zpracování. Společným účelem žíhání kovů i plastů je pomocí řízených teplotních změn dosáhnout rovnovážných stavů struktury a tím i cíleně ovlivňovat vlastnosti.

Plasty a kompozity v inovaci strojírenských výrobků

Plasty a kompozity s polymerní matricí přinesly revoluci v materiálových přístupech ke konstrukci strojírenských výrobků a zařízení. Nepřetržitě probíhající materiálové inovace v oblasti plastů a kompozitů spoluvytvářejí inovativní řešení ve strojírenství. Reagují na potřeby strojírenského průmyslu a stávají se kontinuálním procesem s jasnou perspektivou do budoucna.

Související články
Horké trysky jako nový standard

Studené plnicí kanály doprovázejí odvětví vstřikování plastů od prvopočátku. I dnes často vypadá tento způsob plnění dutiny jako ten nejjednodušší a nejelegantnější. Proč má tedy smysl zabývat se aplikací horkých trysek i do malých sérií a malých forem? Srovnejme oba způsoby plnění a porovnejme ekonomické přínosy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Optimalizace plastových výlisků s obsahem přírodních vláken

V průmyslové výrobě, především v automobilovém průmyslu, se začíná prosazovat trend nasměrovaný k využívání obnovitelných materiálů, ke kterým mj. patří přírodní vlákna. Vývojáři nových výrobků se setkávají s požadavky na aplikační využití plastových materiálů vyztužených přírodními vlákny, jako jsou sisal, konopí, len atd.

Inteligentní řešení pro vstřikování plastů

Automatizace, výrobní technologie, optimalizace procesů a služby jsou nedílnou součástí filozofie rakouské společnosti Engel. Ta svá systémová řešení v oblasti zpracování plastů představila v říjnu pod mottem „více než stroj“ na veletrhu Fakuma 2015 v německém Friedrichshafenu.

Plasty pomáhají modernizovat strojírenství

S pokračujícím vývojem nových materiálů se mění i materiálová skladba strojírenských výrobků a zařízení. V současné době si již nelze rozvoj téměř všech strojírenských odvětví bez použití plastových materiálů představit. Vývoj pak ukazuje, že plasty budou hrát ve strojírenství stále významnější úlohu.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Absorbér energie, izolace nebo kreativní materiál?

Vypadá jako polystyren, ale není to polystyren. Rozdíl poznáte nejpozději ve chvíli, kdy jej vezmete do ruky. Řeč je o expandovaném polypropylenu, materiálu, který pod obchodním názvem Arpro vyrábí globálně působící japonská společnost JSP. Vnitřní struktura dílů z něj vyrobených na první pohled připomíná díly z pěnového polystyrenu, ale jejich vlastnosti jsou zcela rozdílné.

Nové vstřikovací jednotky pro vstřikovací stroje

Společnost Engel Austria od základu přepracovala své hydraulické vstřikovací jednotky a na veletrhu K 2016 od 19. do 26. října v Düsseldorfu představila novou generaci úspěšných řad vstřikovacích strojů Engel victory a Engel duo, které díky inovativním funkcím dosahují vyšší přesnosti, ergonomie a účinnosti.

Problematika dějů při svařování plastů vybranými technologiemi

V současnosti průmyslově využívané technologie svařování plastů mohou do výrobního procesu vnést neočekávané problémy. Cílem článku je seznámit čtenáře s možnými úskalími, která mohou nastat při svařování některých typů plastů vybranými technologiemi.

Sledování forem ve výrobě, skladu i údržbě

Jednou z nejdůležitějších věcí, které firmy pracující v oblasti výroby výlisků řeší, je sledování forem a řešení problémů, které při výrobě nastanou. Důležité je problémy řešit tak, aby příště, pokud se stejný problém objeví znovu, bylo možné sáhnout do databáze a problém vyřešit ihned, bez zbytečných časových prodlev. To umožňuje systém MachineLOG IT, jenž maximálně zjednodušuje sledování pohybu forem, jejich oprav i nasazení ve výrobě.

Výroba stavebnic leteckých modelů

Pamětníci si možná vzpomenou na reportáž o výrobě plastikových leteckých modelů, která vyšla v MM Průmyslovém spektru 1, 2/2004. Když jsem loni na setkání uživatelů softwaru NX potkal pana Vladimíra Šulce, jednoho ze zakladatelů společnosti Eduard – Model Accessories, pozval mě, ať se k nim do Obrnic přijedu znovu podívat, protože za tu dobu se mnohé změnilo.

Zavedení nového softwaru zefektivnilo konstrukci forem

Společnost Dramco Tool & Die Co. z Grand Islandu se specializuje na výrobu komplexních vstřikovacích forem pro automobilový a spotřební průmysl. S ohledem na potřebu upgradovat a změnit systém konstrukce a výroby forem za účelem zvýšení efektivity začala hledat systém, který by umožňoval rychlou konstrukci forem, automatizaci některých procesů a umožňoval práci jak s objemovými tělesy, tak s volnými plochami.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit