Eccessiva elettricità statica nella macchina per il taglio a caldo di fogli di alluminio? Provate la combinazione di rulli di messa a terra e antistatici.

Nel processo di produzione e taglio delle pellicole per stampa a caldo, i problemi di elettricità statica sono da sempre uno dei guasti più comuni che affliggono le aziende. Un'eccessiva elettricità statica può causare l'adesione della pellicola, un riavvolgimento e uno svolgimento irregolari, slittamenti e persino scosse elettriche o rischi di incendio per gli operatori. Questo articolo si concentrerà su due schemi di trattamento fondamentali: l'ottimizzazione del sistema di messa a terra e la selezione e disposizione dei rulli antistatici, focalizzandosi sulle cause dell'elettricità statica.

1. Da dove proviene l'elettricità statica?

La stampa a caldo viene solitamente realizzata utilizzando una pellicola in PET come substrato, la cui superficie è rivestita con uno strato di distacco, uno strato di colore e uno strato adesivo. Durante il processo di taglio, la pellicola entra in contatto e si separa dai rulli di guida, dalle fessure degli utensili, dagli alberi di riavvolgimento e da altri componenti della macchina da taglio ad alta velocità, provocando l'elettrificazione per contatto e attrito. Il materiale PET è di per sé un ottimo isolante, quindi la carica non si disperde facilmente. Inoltre, poiché l'ambiente del reparto di taglio è relativamente secco (soprattutto in inverno o in ambienti climatizzati), il tasso di accumulo di elettricità statica è molto maggiore del tasso di dissipazione, con conseguenti evidenti scariche elettrostatiche.

Le manifestazioni più comuni includono:

• La pellicola di alluminio si attacca al rullo guida o al telaio, causando una deviazione significativa;

• La superficie terminale dell'avvolgimento è irregolare e presenta una forma a "fiore di prugno";

• La polvere derivante dal taglio è difficile da rimuovere a causa dell'adsorbimento elettrostatico;

• L'operatore avverte una chiara sensazione di scossa elettrica.

2. L'idea centrale della governance: guida + neutralizzazione

Esistono due metodi principali per controllare l'elettricità statica nelle macchine da taglio:

1. Conduzione: Permettere che la carica generata venga rapidamente rilasciata a terra attraverso percorsi conduttivi, evitando l'accumulo.

2. NeutralizzazioneSfruttando il principio della scarica a corona o dell'induzione, fornisce ioni di polarità opposta alla superficie della pellicola elettrostatica per neutralizzare la carica in eccesso.

Tra questi, il sistema di messa a terra è una misura "guida" fondamentale, ad eccezione del rullo elettrostatico, che ha sia la funzione di guida che di neutralizzazione, e la combinazione delle due offre l'effetto migliore.

3. Sistema di messa a terra: le fondamenta più trascurate

Quando molte fabbriche verificano la messa a terra della macchina da taglio, spesso si limitano a controllare se il corpo macchina è collegato a terra, ignorando il percorso di scarica elettrostatica delle parti rotanti e delle parti non metalliche.

1. Ispezione generale della messa a terra dell'apparecchiatura

• Il telaio principale della macchina da taglio deve essere collegato in modo affidabile alla linea di messa a terra dell'officina tramite un cavo intrecciato in rame, e si raccomanda che la resistenza di messa a terra sia inferiore a 4Ω.

• Verificare che tutti i rulli di guida metallici, le piastre a muro e gli avvolgitori siano collegati elettricamente al telaio (misurare con un multimetro, il valore di resistenza deve essere inferiore a 1Ω).

2. Trattamento di messa a terra dell'albero rotante e del rullo di guida

• Il grasso per cuscinetti può formare uno strato isolante che provoca la "sospensione elettrica" ​​dei rulli di guida rotanti. Una soluzione comune consiste nell'installare una spazzola di messa a terra in fibra di carbonio o rame all'estremità dell'albero del rullo di guida e premere leggermente il filo della spazzola sulla superficie o sulla spalla del rullo per garantire una conduzione continua durante la rotazione.

• Per i rulli di guida metallici, è possibile installare direttamente spazzole di carbone rettificate; per i rulli di guida rivestiti in gomma o poliuretano, è necessario tenere conto della conduttività della superficie del rullo (che verrà trattata nel successivo schema di rimozione elettrostatica dei rulli).

3. Messa a terra dell'avvolgitore

• La superficie dell'albero gonfiabile o dell'albero meccanico è soggetta a un cattivo contatto a causa di macchie d'olio e strati di ossido. Si raccomanda di pulire regolarmente la superficie dell'albero e di aggiungere un anello collettore di messa a terra o un gruppo di spazzole di carbone all'estremità dell'albero.

4. Rimozione dei rulli statici: selezione attiva e passiva

Affidarsi esclusivamente alla messa a terra non è sufficiente a eliminare la carica statica presente sulla superficie della pellicola, poiché la pellicola in PET di per sé non è conduttiva e la carica non può essere "dissipata" attraverso il rullo di messa a terra. In questo caso, è necessario rimuovere il rullo elettrostatico per intervenire.

1. Rulli conduttivi passivi

• StrutturaIl corpo del rullo è realizzato in gomma conduttiva, materiale composito in fibra di carbonio o metallo con rivestimento superficiale, e il valore di resistenza è controllato tra 10⁴~10⁸Ω (sia conduttivo che non soggetto a scarica da cortocircuito).

• Principio: Quando la pellicola elettrostatica tocca il rullo conduttivo, la carica può essere scaricata a terra attraverso il corpo del rullo → cuscinetto → spazzola di carbone messa a terra →

• Scenari applicabili: Occasioni in cui l'elettricità statica non è eccessiva e la superficie della pellicola è particolarmente esigente.

• NotaEntrambe le estremità del rullo conduttivo devono essere efficacemente messe a terra e la superficie del rullo deve essere pulita e priva di macchie d'olio.

2. Rulli per l'eliminazione dell'elettricità statica (rulli ionici)

• StrutturaIl corpo del rullo è dotato di un ago ionizzante ad alta tensione o di una barra generatrice di ioni, e la superficie del rullo presenta una fitta rete di piccoli fori o una struttura a griglia.

• PrincipioL'alimentatore ad alta tensione genera ioni positivi e negativi, che vengono soffiati sulla superficie della pellicola attraverso la superficie del rullo per neutralizzare rapidamente l'elettricità statica.

• VantaggiHa un effetto significativo sulle pellicole isolanti e non dipende dall'area di contatto tra la pellicola e i rulli.

• SvantaggiCosto elevato, necessità di un alimentatore ad alta tensione e pulizia regolare dell'ago di ionizzazione.

3. Suggerimenti per il layout

• Il primo rullo guida dopo lo svolgimentoL'elettricità statica è massima quando la pellicola viene srotolata per la prima volta, e in questo punto è possibile installare un rullo conduttivo o un rullo ionico per scaricare la maggior parte della carica il prima possibile.

• Prima e dopo la scanalatura della lama di taglio:L'attrito durante il processo di taglio è elevato, pertanto si consiglia di installare rulli conduttivi davanti alla lama e rulli ionici dietro la lama per guidarla e neutralizzarla.

• Ultimo rullo prima del riavvolgimento:Assicurarsi che il potenziale elettrostatico della superficie della membrana prima dell'ingresso nell'albero di riavvolgimento sia inferiore a ±2 kV, altrimenti ciò influirà sulla regolarità dell'avvolgimento.

5. Esempio di schema di combinazione (per macchine da taglio a media e alta velocità)

Prendendo come esempio la macchina per il taglio a caldo di fogli con una velocità di lavoro di 150 m/min e una larghezza di 800 mm, si consigliano le seguenti combinazioni:

Allo stesso tempo, si raccomanda di mantenere l'umidità nell'officina tra il 50% e il 65%, il che può ridurre significativamente l'intensità della generazione di elettricità statica.

6. Promemoria sui malintesi più comuni

1. Mito 1Quando l'involucro della macchina è collegato a terra, tutte le parti sono messe a terra.

→ FattoLe parti rotanti sono sospese a causa dell'isolamento dei cuscinetti e occorre installare una spazzola di messa a terra separata.

2. Mito 2:Il rullo metallico è di per sé conduttore di elettricità e non necessita di alcun trattamento.

→ Fatto:Se il rullo metallico non è collegato a terra, rimane comunque un conduttore isolato, ma condurrà elettricità statica ad alta tensione e scaricherà la pellicola danneggiata.

3. Mito 3:A parte il rullo elettrostatico, non c'è bisogno di preoccuparsi.

→ Fatto:La superficie del rullo conduttivo si sporcherà e l'ago di ionizzazione del rullo ionico accumulerà polvere e dovrà essere pulito almeno una volta alla settimana.

7. Conclusion

Il problema dell'elettricità statica nelle macchine per il taglio a caldo di fogli di alluminio non può essere risolto con una singola misura. Un sistema di messa a terra affidabile, abbinato a una disposizione razionale dei rulli antistatici (rulli conduttivi e rulli ionici in combinazione), rappresenta una soluzione combinata consolidata ed efficace nella pratica industriale attuale. Dall'installazione della spazzola di messa a terra di base alla selezione dei rulli ionici, ogni fase può migliorare significativamente la qualità del taglio e la sicurezza operativa. Si raccomanda alle aziende di includere dispositivi di test elettrostatici (ad esempio, tester di campo elettrostatico) nei controlli a campione giornalieri per una gestione quantitativa e per prevenire i problemi prima che si verifichino.

Nota: nella scelta del modello specifico, si prega di consultare il fornitore dell'apparecchiatura per la rimozione elettrostatica per ottenere una soluzione su misura in base a fattori quali velocità di taglio, larghezza del film, temperatura e umidità ambiente.