julio 16, 2020

¿Cómo se genera la electricidad estática?

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Una de nuestras soluciones de humidificación es aplicable para evitar que ocurra electricidad estática. Cuando se produce una descarga electroestática, no solo es una molestia física para los trabajadores, sino que a menudo daña la producción. También se puede considerar como un «peligro potencial» dependiendo del entorno de trabajo, ya que puede provocar incendios.

Como «The Fog Engineers», recomendamos que las fábricas instalen un sistema de humidificación como una solución complementaria a otros equipos de ESD como ropa antiestática, esteras, papel, etc.

Para ayudarlo a comprender los beneficios del aumento de humedad como solución de prevención de ESD, les dejamos una explicación teórica sobre cómo se genera la electricidad estática.

Definición de electricidad estática

Se cree que todos los elementos existentes en la tierra en su estado natural siempre generarán electricidad estática. Puede ocurrir no solo para elementos sólidos, sino también para líquidos y gases.

Los elementos que interactúan entre sí pueden ser iguales o diferentes (sólidos, líquidos o gases), y aún generarían electricidad estática.

Por ejemplo, los rayos son electricidad estática generada por la fricción de partículas congeladas de vapor de agua en las nubes.

Otro ejemplo ocurre cuando un gas o líquido fluye a través de tuberías o mangueras generándose así electricidad estática.

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Según Wikipedia: «Se puede crear una carga eléctrica estática siempre que dos superficies entren en contacto y se separen, y al menos una de las superficies tenga resistencia al paso de corriente eléctrica».

Todos hemos experimentado una descarga electrostática que resulta en una pequeña descarga eléctrica generando incluso en algunas ocasiones una chispa visible.

¿Causas de las cargas electrostáticas?

«El fenómeno de la electricidad estática requiere una separación de cargas positivas y negativas». (Wikipedia)

Todas las sustancias están formadas por átomos y combinaciones de átomos. Los átomos incluyen un núcleo formado por electrones polares (-) y protones polares (+).

Normalmente, existe la misma cantidad de electrones de polo negativo y de protones de polo positivo, manteniéndose un estado neutro, estable eléctricamente (0 V).

Para que una sustancia sufra un desequilibrio de electrones y protones generando así carga electrostática hay dos fenómenos que pueden ocurrir:

  • Carga por contacto
  • Carga por fricción

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Carga por contacto

La carga por contacto es un fenómeno en el que dos objetos se acercan y entran en contacto entre sí, lo que hace que una sustancia se cargue positiva o negativamente.

En otras palabras, los electrones en cada átomo comienzan a moverse por contacto:

  • El electrón (-) que pasa de un objeto a otro deja al objeto que lo pierde cargado positivamente;
  • El electrón deja al cuerpo al que pasa cargado negativamente.

Por lo tanto, cada cuerpo queda cargado y deja de estar en un estado neutro de carga.

En la carga por contacto, los electrones se mueven del cuerpo más cargado negativamente al cuerpo con menor carga negativa , y la separación de carga ocurre en la interfaz de contacto (mecanismo de transferencia de electrones). De esta manera, cada vez que dos objetos entran en contacto, la separación de carga siempre ocurre y se genera electricidad estática.

La cantidad de carga estática generada por la carga de contacto es menor que la carga por fricción, pero en realidad, la carga electrostática por contacto también puede acarrear problemas.

Por ejemplo, un producto que está en contacto cercano con un molde durante el moldeo de plástico por inyección está fuertemente cargado. Se produce una descarga electrostática en el momento en que se separa del molde. Por lo tanto, cuando el producto formado genera una descarga electrostática, se pueden ver rastros de descarga en la superficie. Otra problemática podría ser la mayor adhesión de polvo a la pieza debido a su carga.

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Carga por fricción

El fenómeno de carga por fricción ocurre cuando los materiales no solo están en contacto, sino que se rozan entre sí. El material se carga positiva o negativamente y se genera electricidad estática.

El principio del mecanismo de transferencia de electrones sigue siendo el mismo que el fenómeno de carga de contacto.

La carga por fricción y la carga por pelado generan una descarga electrostática mayor que la carga por contacto.

Esto podría provocar un accidente por ignición de sustancias inflamables en el entorno de trabajo o una falla en el producto generado reduciendo la eficiencia de producción, etc.

Consecuencias de las descargas electrostáticas en fábrica

Los incidentes ocurridos por descargas electrostáticas son varios como la falla o rotura de componentes de producción, la ignición de componentes inflamables o incluso el malestar de los trabajadores en el entorno de trabajo.

Para los fabricantes, estos incidentes afectan a la eficiencia de la producción y la gestión de la calidad con defectos del producto, errores de montaje, etc.

Invertir en equipos antiestáticos es a menudo una prioridad para entornos de trabajo sensibles y fábricas.

En artículos anteriores, cubrimos:

  1. Los problemas relacionados con las cargas estáticas;
  2. La medida antiestática óptima mediante la creación de un entorno de carga estática libre;
  3. Los beneficios de usar un método de humidificación Dry Fog para prevenir ESD.

Hemos determinado que para la reducción eficiente y general de un entorno de trabajo de la carga estática se necesita un nivel de humedad adecuado.

Debido a que la electricidad estática se descargará a la atmósfera a través de la humedad sin acumularse en superficies ni objetos descargándolos.

Por esta razón es necesario un sistema de humidificación para aumentar la cantidad de humedad contenida en el aire.

Como los ingenieros de la niebla «The Fog Engineers”, podemos ayudarlo a evaluar la instalación óptima de un sistema de humidificación para mejorar su productividad y reducir la tasa de defectos y el riesgo de incendio.

¡No dude en contactarnos!

Alejandro DURA – IKEUCHI EUROPE B.V.