יסודות הלמינה: הופעת החשמל הסטטי, הסיכונים שלו והסרתו

א. מהו חשמל סטטי?

חשמל סטטי הוא מטען סטטי, כלומר מטען שאינו זורם. הוא נוצר כאשר מטען זה מצטבר על עצם או על שטח. לamination של נייר הוא תהליך המבוצע על פני השטח של עצם. במהלך התהליך, הנייר והפילם חיככים בגוללים של מכונת הלימינציה, מה שגורם להעברת אלקטרונים וייצור חשמל סטטי. אם החשמל הסטטי הזה לא מתפרק בזמן, הוא יצטבר על פני החומר, מה שיגרום לירידה ביעילות הייצור ובאיכות המוצר.

ב. סיכונים הנובעים מחשמל סטטי

2.1 השפעה על איכות המוצר
כאשר שטח הנייר נושא חשמל סטטי, הוא פועל כ"מגנט בלתי נראה", ומשיכה אבק נייר, גרגירי בוץ או אבק ואלמנטים זרים אחרים באוויר. במהלך הלמינציה, חלקיקים אלו נלחצים בין הסרט לנייר, מה שגורם לבעיות כגון "כתמים", "סימנים לבנים", "فقעיות" או "כתמים של אבק" על פני המוצר המולמין, ומשפיע קשות על איכות המראה ויחס הכשירות של המוצר.

2.2 השפעה על בטיחות הייצור
במהלך תהליך הלמינציה, הגלילים מסתובבים במהירות גבוהה ויוצרים חיכוך, והגלילים עצמם נמצאים בטמפרטורה גבוהה. כאשר החשמל הסטטי מצטבר לרמה מסוימת, הוא מתפרק בעת מגע עם הציוד או החומרים, מה שגורם ל"זרם חשמלי". למרות שהזרם בדרך כלל קטן, זרמים חוזרים עלולים לגרום לעצבנות, לחץ ואף לתגובות מוטוריות אינסטינקטיביות של התחמקות אצל הפעילים, מה שמייצר סיכון פוטנציאלי לפציעות מכניות.

2.3 השפעה על יעילות הייצור
חשמל סטטי יכול גם לגרום לחומרים להידבק זה לזה או לדחות זה את זה. לדוגמה, סרטים עלולים לא להתפשט חלקית, ודפים עלולים להידבק זה לזה וליהנות מקושי בהפרדה, מה שגורם לקיעות נייר, תזונה לקויה ועצירות תכופות לצורך ניקוי, ובכך מפחית ישירות את מהירות הייצור ואת יעילות השימוש בציוד.

ג'. שיטות ואמצעים להסרת החשמל הסטטי במהלך הלמידציה

3.1 חוטי ארקה
הוסיפו מוליכים מתכתיים (כגון מוטות נחושת או סרטים מאלומיניום) או מברשות אלקטרוסטטיות במיקומי הגלילים העיקריים של המעבר ונקודות הלמינה בציוד הלמינה כדי להיפטר מהאלקטרicitה הסטטית שנוצרת בתהליך הלמינה. הקצה השני של המוליכים הללו חייב להיות מחובר באופן אמין לקליטת הארקה כדי להעביר את החשמל הסטטי לאדמה. שיטה זו פשוטה, זולה יחסית, ומייצגת אמצעי מניעת סטטיות בסיסי. חשוב לציין שהקליטת הארקה חייבת להיות עצמאית ומחוברת כראוי לאדמה, ולא מותר לערבב אותה עם חוט הניוטרלי של הציוד.

3.2 בקרת רطיבות
תоп resistance של החומרים יורד עם עליית רמת הרטיבות באוויר. לכן, הגברת מתונה של הרטיבות היחסית באוויר במעבדה יכולה לשפר באופן יעיל את מוליכות המשטח של הנייר ולזרז את דליפת המטען. בדרך כלל מומלץ לשלוט ברמה של הרטיבות היחסית במעבדת הלamination בין 50% ל-65%. ניתן לשמור על הרטיבות באמצעות התקנת ציוד להרטבה (כגון מרטבים תעשייתיים או פקקים אטומים) או על ידי שפיכה סדירה והרחת הרצפה. עם זאת, יש לשים לב כי רטיבות מופרזת עלולה לגרום לעיוות הנייר או לירידה בביצועי הדבק.

3.3 התקנת מאפסי סטטי
להתקין מנגני הסרת סטטיות (כגון מנגני הסרה קורונה AC, מסילות יונים, מנגני הסרת סטטיות במתח גבוה וכו') בכניסת המז пит של מכונת הלמידציה, במיקום פירוק הפילם או לפני הלמידציה. מכשירים אלו נטרלים את החשמל הסטטי על פני החומר על ידי יצירת יונים חיוביים ושליליים, ובעלי השפעה משמעותית; הם מתאימים ללמידציה במהירות גבוהה או לחומרים רגישים לחשמל הסטטי. במהלך השימוש יש לנקות באופן קבוע את קצות מחטות היונים ולבדוק את מצב העבודה.

3.4 שימוש בסוכני מניעת סטטיות
סוכני אנטי-סטטיקה יכולים להימשח או להתפזר על פני השטח של הנייר או הסרט (סוג שכבת חיפוי חיצונית), או שניתן לבחור סרטים מוקדמים עם שכבת חיפוי או בסיס סרט עם סוכני אנטי-סטטיקה פנימיים שהוכנסו בשלב הייצור בעת קניית הסרטים. סוכני אנטי-סטטיקה יכולים לספוג כמויות זעירות של לחות מהאוויר, ויוצרים שכבה מוליכה על פני החומר, ובכך מאיצים את דליפת החשמל הסטטי. שיטה זו מתאימה למוצרים מתקדמים הדורשים בקרה מדויקת על חשמל סטטי.

3.5 ציוד ותהליכי התאמות
•הפחתת מהירות הלמידציה: ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך החיכוך חזק יותר והכמות של חשמל סטטי שנוצרת גדולה יותר. ניתן להפחית את המהירות באופן מתון כאשר יש בעיה חמורה של חשמל סטטי.
•בדיקה של פני הגליל: גלילים שזקנו, נגועו בחשיפה או מלוכלכים מגדילים את החיכוך והחשמל הסטטי; יש לנקות אותם או להחליף אותם באופן קבוע.
•הארקת החומר: עבור תת-שכבות מרוכבות ממתכת, ניתן ליצור מגע ישיר בין החומר לגליל מתכת מחובר לאדמה.

ד. תקציר
חשמל סטטי הוא "רוצח בלתי נראה" שאינו נמנע בתהליך הלמידציה; הוא משפיע על איכות המוצר ומאיים על הבטיחות הפעולה ועל יעילות הייצור. בייצור מעשי, מומלץ להשתמש בשילוב של השיטות המוזכרות לעיל (למשל "חוט ארקה + בקרת רطיבות + מאפס חשמל סטטי") בהתאם לתנאי המפעל, למצב הציוד ולדרישות המוצר כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר. מדידות תקופתיות של מתח חשמל סטטי והדרכה של המפעילים בנושא מודעות לבטיחות הן גם כן פעולות ניהול חשובות.

הגנה מתאימה מפני חשמל סטטי מביאה באופן טבעי לאיכות למידציה יציבה יותר.