Soluciones SMC para la electricidad estática Problemas con la electricidad estática? tica? Soluciones SMC para la medición, eliminación y control de la electricidad estática
ELECTRICIDAD ESTÁTICA DEFINICIÓN DE LOS CUATRO TIPOS DE CARGAS INDUCIDAS Qué hay que saber acerca de la electricidad estática? Los materiales que vemos y con los que interactuamos a diario están compuestos de átomos y moléculas que son eléctricamente neutras, es decir, tienen el mismo número de cargas positivas (protones, en el núcleo) y negativas (electrones, en capas que rodean el núcleo). La electricidad estática se produce cuando las cargas positivas y negativas se separan en una de las siguientes actividades: Separación inducida por fricción- El efecto triboeléctrico Comúnmente en la escuela se enseña el fenómeno de la electricidad estática frotando un globo con el cabello. El efecto triboeléctrico es la causa principal de la electricidad estática que vemos en la vida cotidiana. Los electrones son intercambiados entre materiales en contacto, resultando en la carga de un material en positivo y del otro en negativo. Separación de carga inducida por presión- El efecto piezoeléctrico Esto ocurre cuando el estrés mecánico aplicado genera una separación de cargas en las moléculas de determinados materiales cerámicos o de cristal. Separación de carga inducida por calor- El efecto Piroeléctrico Esto ocurre cuando la acumulación de calor genera una separación de cargas en los átomos o moléculas de ciertos materiales. Las propiedades atómicas o moleculares del calor y de la presión están estrechamente relacionadas. Separación por carga inducida - Inducción electrostática Esto ocurre cuando un objeto cargado se pone en las cercanías de un objeto eléctricamente neutro, resultando una separación de cargas en el conductor. Las cargas de la misma polaridad se repelen y las de polaridad opuesta se atraen. Este proceso es esencial para el funcionamiento del generador de Van de Graaf, un dispositivo utilizado para demostrar los efectos de la electricidad estática. La electricidad estática se usa comúnmente en xerografía, fi ltros de aire (particularmente precipitadores electrostáticos), pintura de vehículos, fotocopiadoras, sprays de pintura, teatros, suelos de quirófanos, impresoras y abastecimiento de aviones. 2
PROBLEMAS CON LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA? SOLUCIONES PARA LA MEDIDA, ELIMINACIÓN Y CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA Cómo puede afectarte la electricidad estática? La electricidad estática afecta la mayoría de procesos de fabricación y a menudo puede ser un problema importante. En la industria del envase y embalaje por ejemplo, es especialmente perjudicial. Las líneas de producción automáticas con procesos de etiquetado, impresión y embalaje, están sujetas a los efectos de la electricidad estática y al impacto resultante en el rendimiento global de producción y en los costes de producción. Si usted sufre de: Elevadas tasas de rechazo debido a etiquetas mal alineadas Rechazos adicionales causados por un marcado incorrecto o ilegible Paradas constantes para sustitución del cabezal de impresión Problemas de manipulación debido a la acumulación de calor en la pieza de trabajo Problemas de seguridad y salud y paradas en producción con descargas electrostáticas a operadores de máquina (latas, tapones de botellas, ) Problemas de rendimiento en embalaje con fi lm. Merma de calidad en enfardado de pallets. En nueve de cada diez casos la acumulación de electricidad estática es el motivo! Como lideres mundiales en neumática, tenemos un amplio conocimiento de los sistemas de producción automatizados y nuestra gama de Ionizadores SMC ha sido específicamente desarrollado para ayudar a: Reducir costes - menos rechazos, menor mantenimiento y tiempo de parada, menor desperdicio de material. Mejorar la efi ciencia.- aumento de la velocidad de producción. Seguridad operadores de máquina más seguros Soluciones SMC: Desde hace tiempo se reconoce que factores como las condiciones ambientales tienen una gran infl uencia en la creación y acumulación de electricidad estática. La electricidad estática a menudo fl uctúa a lo largo del día y pequeñas variaciones de temperatura y humedad pueden ser causantes de variaciones importantes en los niveles de electricidad estática. Por todo esto, SMC recomienda las siguientes acciones: Medición: para comprobar y cuantifi car los niveles de estática generados. Eliminación: para ayudar a evitar los problemas de producción debido a la electricidad estática. Control: para monitorizar de forma continua los niveles de estática y poder tomar medidas preventivas en caso de que haya cambios. 3
IONIZADOR TIPO BARRA ELIMINACIÓN + CONTROL IZS31 Tecnología de generación de iones: tipo impulsos DC Excelente rendimiento de balance iónico debido a la emisión continua de iones Equilibrio iónico ± 30V Control amplia gama de aplicaciones Eliminación de la carga electrostática en fracciones de segundo Efectividad y eficiencia en la eliminación de la estática 3 modos de emisión/3 sensores disponibles Adaptable a su aplicación Controlador integrado en la barra Solución compacta en una única referencia para controlador y barra El apoyo del aire permite la eliminación en distancias de hasta 2 metros Instalación del equipo a distancias de hasta 2 metros. Bajo consumo eléctrico Bajo consumo eléctrico Longitudes de barra disponibles desde 300 a 2300 mm Amplia gama de equipos Fácil mantenimiento Electrodos extraíbles individualmente Fácil mantenimiento Electrodos de bajo mantenimiento y de diferentes materiales disponibles Bajo mantenimiento Frecuencia de emisión ajustable (Hasta 60Hz) Posibilidad de trabajar a diferentes cadencias Display con modos de funcionamiento y alarmas de mantenimiento Monitorización de estado y señales de alarma Fijación Cartuchos extraibles y de bajo mantenimiento Aplicable a piezas de trabajo que se mueven a gran velocidad Frecuencia de generación de iones: Máx. 60 Hz Los iones se descargan a densidad elevada sobre las piezas de trabajo que se mueven a gran velocidad. Funciones de indicación Visualización del equilibrio iónico (Cuando se usa el modo DC por impulsos o el sensor de autoequilibrado) Dirección de desplazamiento Dirección de desplazamiento Frecuencia: Alta Frecuencia: Baja Esto reduce el rango de fluctuación del potencial de superficie para distancias de instalación cortas tras la disipación de la electricidad estática. Nota) El rango de fluctuación del potencial de superficie varía en función del material con el que está fabricado el objeto, etc. Frecuencia: Alta Tensión + La contaminación de la aguja del electrodo se puede comprobar en todo momento. Cartuchos extraibles y de bajo mantenimiento Cartucho del electrodo con rápida disipación de la electricidad estática LED encendido: En ±30 V Parpadeo: Aprox. ±30 V LED apagado y salida de alarma: El ajuste no es posible. Cartucho del electrodo de bajo mantenimiento 0 Tensión Frecuencia: Baja Emisión por impulsos SMC tipo DC Ventajas Buen equilibrio iónico Elevada capacidad de eliminación de estática Rápida velocidad de eliminación de estática Posibilidad de eliminar la estática a largas distancias (porque los iones positivos no se combinan con los iones negativos y viceversa) Gracias al ajuste del equilibrio iónico, se pueden corregir las desviaciones debidas a la distancia de la instalación y del ambiente. Onda de alto voltaje aplicada Voltaje aplicado + Varios Kv 0 V - Varios Kv El área en la que los Iones no se generan es pequeña Generación de iones positivos Generación de iones negativos El diseño de la boquilla de bajo consumo mejora el tiempo de descarga con un bajo consumo de aire. Reducción del tiempo de descarga gracias al soplado de aire a gran velocidad El aire comprimido reduce la suciedad acumulada sobre la aguja del electrodo. El aire cubre la aguja del electrodo. 4
Longitud de barra (mm) 300, 380, 620, 780, 1100, 1260, 1500, 1900, 2300 Cable de alimentación m 3 diferentes sensores y modos de funcionamiento Sensores y modos de funcionamiento Sensor de retroalimentación Disipación rápida de electricidad estática mediante sensor de retroalimentación Detecta la polaridad de un objeto descargado y mide la tensión cargada. Diferentes métodos de trabajo Tensión cargada [kv] 3 2 1 0 1 2 3 Con sensor Sin sensor Sin sensor Con sensor 1 2 3 4 Tiempo [seg] Sensor de autoequilibrado [Modelo de gran precisión] Reducción del tiempo de trabajo necesario para el ajuste y el mantenimiento El equilibrio iónico cerca de la pieza de trabajo se ajusta de forma precisa. El objeto no se ve afectado por la altura de instalación ni por ninguna interferencia Tiempo de descarga [seg] Presión de alimentación: 0.1 MPa (7 l/min (ANR) por boquilla) Altura de instalación del sensor: 10 mm 20 Ionizador Sin sensor 15 Con sensor 10 Pieza de trabajo 5 L 0 500 1000 1500 2000 Distancia de instalación L [mm] Sensor de autoequilibrado [Modelo de montaje en el cuerpo] Sensor de autoequilibrado [Modelo de montaje en el cuerpo] El sensor de autoequilibrado [Modelo de montaje en el cuerpo] se puede montar en el cuerpo y puede instalarse en cualquier sitio Modo Forma de onda de emisión de iones DC continuo Parada Modo ahorro energético DC continuo Modo disipación continua de electricidad estática DC por impulsos Imagen de un objeto cargado positivamente + + + Disipación electricidad estática completada 5
IONIZADOR TIPO BOQUILLA ELIMINACIÓN + CONTROL IZN10 Equilibrio iónico ± 15 V (± 10 V con boquilla de ahorro energético) Compacto: fuente de alta tensión integrada en el cuerpo Varios tipos de boquilla para adaptarse a diversas aplicaciones Alarma de suciedad en electrodo Fácil mantenimiento Posibilidad de limpiar electrodo sin perder el ángulo de montaje Fácil mantenimiento Posibilidad de realizar el mantenimiento de la aguja del electrodo sin necesidad de retirar el cuerpo. No es necesario reajustar el ángulo de la boquilla una vez reinicializado el ionizador. Cuerpo Cartucho sin necesidad de retirar el cuerpo. No se requieren herramientas para instalar o retirar el cartucho! Función de entrada de conmutación externa (2 entradas) Previene los problemas de disipación de la electricidad estática debidos a la caída de presión del aire comprimido. La emisión de electricidad estática se suspende cuando el presostato detecta una presión anómala del aire de purga. Ahorro energético con el sensor electrostático La emisión de iones se suspende cuando un sensor electrostático detecta que se ha completado la disipación de electricidad estática. Detección de presión anómala do Monitor de sensor electrostático Disipación de la electricidad estática completada Parada Incidencia de presión anómala Medición de potencial cargado Parada SENSOR Y MONITOR DE ELECTRICIDAD ESTÁTICA MEDICIÓN + CONTROL IZD10 Sensor electrostático Medición de potencial: ±20 kv (detectada a un distancia de 50 mm), ±0.4 kv (detectada a un distancia de 25 mm) Salida analógica: La medición de potencial electrostático se convierte en una salida analógica de 1 a 5 V que puede utilizarse con el IZE11 IZE11 Monitor para el sensor electrostático (IZD10) La importancia del control de la electricidad estática se basa en la confirmación del ''estado real'' Admite 2 tipos de sensores: ±0.4 kv y ±20 kv Unidad de ajuste mínimo: 0.001 kv (a ±0.4 kv), 0.1 kv (a ±20 kv) Precisión de display: ±0.5% MEDIDOR PORTÁTIL DE ELECTRICIDAD ESTÁTICA MEDICIÓN + CONTROL IZH10 Medidor de electricidad estática digital portátil Pantalla retroiluminada Compacto y ligero Indicador de batería Modo de ahorro energético Registro de valores máximos y mínimos Opción puesta a cero Rango de carga nominal: ±20.0kV 6
EJEMPLOS DE APLICACIÓN Ionizador tipo barra serie IZS3 en botellas de PET Evita la resistencia durante el transporte Evita la adhesión de polvo. en piezas moldeadas Mejora la capacidad de desmoldeo de las piezas moldeadas. durante la transferencia de discos Evita las roturas provocadas por una descarga entre discos y el brazo. en componentes eléctricos Evita las interrupciones en el elemento debidas a la descarga. Evita la adhesión de polvo. estática de film Evita la adhesión de polvo. Evita un fallo de bobinado debido a la formación de arrugas, etc. de film de embalaje Evita que se peguen a la cinta transportadora. Evita la dispersión de los productos elaborados. de film de embalaje Evita que la sustancia de relleno se adhiera a la película de embalaje. Reduce los fallos en el empaquetado. en capas de vidrio Evita la rotura debida a adhesión y descarga. Evita la adhesión de polvo. Ionizador tipo boquilla serie IZN10 estática en componentes eléctricos Previene las averías electrostáticas de los componentes electrónicos. estática de las lentes Elimina el polvo de las lentes. Previene la adhesión de polvo. estática de films de embalaje Previene la carga de electricidad estática cuando se abren las bolsas. Previene la adherencia de electricidad estática en el interior de las bolsas. estática de piezas moldeadas Previene los problemas de separación de las piezas plásticas moldeadas. estática de los vasos de plástico Elimina el polvo adherido al interior de los vasos. de los alimentadores de piezas Previene la obturación de un alimentador de piezas. 7
PRODUCTOS RELACIONADOS SMC puede proporcionar todo el equipo necesario para suministrar aire al ionizador. El equipo que se muestra a continuación no sólo proporciona una "oportunidad para disminuir el mantenimiento" y "prevenir daños", sino también es una "medida de ahorro de energía". Diagrama de circuito neumático recomendado www.smc.eu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Secador de aire / Serie IDF 2 Filtro de aire / Serie AF 3 Separador de neblina / Serie AFM Disminuye el punto de condensación del aire comprimido. Limita la generación de humedad que puede producir daños. Elimina partículas extrañas como las partículas de polvo del aire comprimido. Elimina la neblina de aceite, que es difícil de eliminar con un filtro de aire. 4 Flujostato digital / Serie PF2A/PF2M 5 Regulador / Serie AR 6 Presostato digital / Serie ISE30 Disminuye el consumo de aire gracias al control del caudal. Disminuye el consumo de aire gracias a un ajuste de presión adecuado. El control de la presión evita que se reduzca el rendimiento de disipación de la electricidad estática, de acuerdo con la reducción de presión de aire. 7 Electroválvula de 2 vías / Serie VCA 8 Regulador de caudal/ Serie AS-X214 9 Filtro de aire limpio / Serie SFD PRODUCTOS ADICIONALES Regula el volumen de aire en función de las condiciones de instalación. Disminuye el consumo de aire. Cartuchos capilares incorporados Grado de filtración nominal: 0.01 µm Los elementos de fibra hueca (con una eficiencia de filtración superior al 99.99%) no contaminan las piezas de trabajo. Racordaje Serie KA Racordaje antiestático Tubería Serie TAS/TAU Tubo antiestático Serie TAU-X100 Tubo antiestático coloreado ION-01A-ES SMC CORPORATION (Europe) Austria +43 2262622800 www.smc.at office@smc.at Belgium +32 (0)33551464 www.smcpneumatics.be info@smcpneumatics.be Bulgaria +359 29744492 www.smc.bg office@smc.bg Croatia +385 13776674 www.smc.hr office@smc.hr Czech Republic +420 541424611 www.smc.cz office@smc.cz Denmark +45 70252900 www.smcdk.com smc@smcdk.com Estonia +372 6510370 www.smcpneumatics.ee smc@smcpneumatics.ee Finland +358 207513513 www.smc.fi smcfi@smc.fi France +33 (0)164761000 www.smc-france.fr contact@smc-france.fr Germany +49 (0)61034020 www.smc-pneumatik.de info@smc-pneumatik.de Greece +30 210 2717265 www.smchellas.gr sales@smchellas.gr Hungary +36 23511390 www.smc.hu office@smc.hu Ireland +353 (0)14039000 www.smcpneumatics.ie sales@smcpneumatics.ie Italy +39 (0)292711 www.smcitalia.it mailbox@smcitalia.it Latvia +371 67817700 www.smclv.lv info@smclv.lv Lithuania +370 5 2308118 www.smclt.lt info@smclt.lt Netherlands +31 (0)205318888 www.smcpneumatics.nl info@smcpneumatics.nl Norway +47 67129020 www.smc-norge.no post@smc-norge.no Poland +48 222119600 www.smc.pl office@smc.pl Portugal +351 226166570 www.smc.eu postpt@smc.smces.es Romania +40 213205111 www.smcromania.ro smcromania@smcromania.ro Russia +7 8121185445 www.smc-pneumatik.ru info@smc-pneumatik.ru Slovakia +421 413213212 www.smc.sk office@smc.sk Slovenia +386 73885412 www.smc.si office@smc.si Spain +34 945184100 www.smc.eu post@smc.smces.es Sweden +46 (0)86031200 www.smc.nu post@smcpneumatics.se Switzerland +41 (0)523963131 www.smc.ch info@smc.ch Turkey +90 (0)2124440762 www.entek.com.tr smc@entek.com.tr UK +44 (0)845 121 5122 www.smcpneumatics.co.uk sales@smcpneumatics.co.uk SMC CORPORATION Akihabara UDX 15F, 4-14-1, Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo 101-0021, JAPAN Phone: 03-5207-8249 FAX: 03-5298-5362 1st printing OO printing OO 30 Printed in Spain Specifications are subject to change without prior notice and any obligation on the part of the manufacturer.