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Ionisierer von SMC zum Abbau elektrostatische Ladung

Elektrostatische Ladung abbauen
Ionisierer von SMC für unterschiedliche Anwendungen

Elektrostatische Auf- und Entladungen sind natürliche Phänomene. Bei Produktionsprozessen sind sie allerdings im besten Falle ärgerlich, im schlimmsten Falle sogar gefährlich. Werkstoffe und Materialien müssen daher mit Ionisierern behandelt werden, um elektrostatische Ladung abzubauen. Nur so kann die Prozesssicherheit ebenso wie die Produktqualität gewährleistet werden – ein Ausblick auf verschiedene Verfahren.

Irina Hermann, Product Management, SMC

Inhaltsverzeichnis

1. Flexibilität der Ionisierer
2. Auf den Punkt genau
3. Ionisierer manuell nutzen
4. Sonderfälle für Partikelfreiheit

Ob der Funke überspringt, wir geladen sind oder die Spannung zum Greifen nahe ist: So wie im allgemeinen Sprachgebrauch treffen wir auch im Alltag immer wieder auf elektrostatische Auf- und Entladungen. Hinter dem Phänomen stecken im Grunde die vom Coulombschen Gesetz beschriebenen Kräfte, die elektrische Ladungen aufeinander ausüben. Bei einer Aufladung – zumeist durch Reibung zweier Objekte – entstehen Potenzialdifferenzen durch die Übertragung und damit die ungleiche Anzahl von Elektronen und Protonen in einem Atom, die sich bei einer Entladung wieder ausgleichen.

Da statische Elektrizität in Produktionsprozessen zu Verunreinigungen, Defekten an elektronischen Bauteilen oder sogar zur Brand- und Explosionsgefahr führen kann, muss die elektrische Ladung mittels Ionisierern abgebaut werden. Dabei hängt es neben der Branche auch von den dort herrschenden Produktionsverfahren ab, welche Form der Ionisierer zum Einsatz kommen sollte.

Flexibilität der Ionisierer

In einigen Zweigen wie der Automobilindustrie werden häufig große Bauteile verarbeitet. Daher muss etwa bei Blechen oder Glasscheiben eine großflächige Anwendung erfolgen, um die statische Elektrizität möglichst schnell und sicher abzubauen. Gleichzeitig sind in der Branche – wie im Maschinen- und Anlagenbau insgesamt – beengte Platzverhältnisse die Regel. Diesen Spagat schafft etwa ein Ionisierer in Stabausführung wie die Serie IZT40/41/42 von SMC. Durch die hier erfolgte Trennung zwischen Ionisierer- und Controller-Einheit, an die bis zu vier Ionisierer angeschlossen werden können, ist die Einbaugröße deutlich platzsparender und Anwender erhalten zusätzliche Flexibilität. Zugleich erfolgt der Abbau der statischen Elektrizität mittels Koronaentladung sehr schnell – genauer gesagt von 1000 V auf 100 V in lediglich 0,1 s beim Modell IZT40.

Auf den Punkt genau

In Branchen wie der Lebensmittel- oder der Mikroelektronik-Industrie muss der Abbau statischer Elektrizität sehr gezielt erfolgen: von der Reinigung von Kunststoffflaschen oder Plastikbechern über die Anwendung bei Förderbändern auf sehr engem Raum bis hin zur Neutralisation bei kleinen Leiterplatten. Für derart punktgenaue Verfahren, bei denen die Koronaentladung an schwer zugänglichen Stellen oder auf einen begrenzten Bereich erfolgen soll, empfiehlt es sich, auf Ionisierer in Düsenausführung zu setzen. Die Serie IZN10E von SMC etwa lässt sich mit verschiedenen Düsenformen bestücken, um sehr flexibel auf die jeweils vorherrschenden Anforderungen zu reagieren. In den meisten Fällen arbeiten die Geräte mit Druckluft, wodurch parallel zur Entladung auch Schmutz oder Staubpartikel entfernt werden können. Einige Lösungen wie das Modell IZT43, welches stets über die gleiche Düsenform verfügt, lassen sich wahlweise aber auch ohne Druckluft betreiben – ein positiver Effekt für Anwendungen, bei denen Staub- oder Partikelaufwirbelungen verhindert werden sollen.

Ionisierer manuell nutzen

Bei Bauteilen etwa auf Montagestraßen, die eine besonders flexible Anwendung der Ionisierung erfordern, ist der Mensch dank seiner Bewegungsfreiheit und Auffassungsgabe noch immer die beste Lösung. Dabei kann es sich exemplarisch um unebene und kantenreiche Werkstücke handeln, bei denen die statische Elektrizität vor Lackierprozessen abgebaut werden muss, um Pulveranhaftungen zu vermeiden. Für solche Aufgaben kommen Ionisierer zur manuellen Anwendung in Frage. Dazu sollten diese möglichst leicht und einfach zu handhaben sein. Mit einem Gewicht von nur 200 g in der Ausführung mit Standarddüse und Versorgungsspannung von nur 24 V ist etwa der Pistolen-Ionisierer der Serie IZG10 von SMC in der Lage, diese Anforderungen zu erfüllen. Nutzer können zudem zwischen den beiden Betriebsmodi „kontinuierliche Blasluft“ oder „Impulsblasluft“ wählen – je nach Anwendung oder den Anspruch an einen besonders sparsamen Betrieb.

Sonderfälle für Partikelfreiheit

Vor allem bei Medizinprodukten und stationären Anwendungen müssen unter anderem Sicht- beziehungsweise Blisterverpackungen frei von störenden Partikeln gehalten werden. Denn selbst kleinste Staub- oder Schmutzpartikel können für Verunreinigungen sorgen. Die üblichen Verfahren zum Abbau der statischen Elektrizität können in solchen Fällen oftmals nicht angewendet werden, etwa weil sie zu zeitaufwändig sind. In solchen Fällen kann auf Lösungen wie die Ionisierungsbox ZVB von SMC zurückgegriffen werden, die ein zuverlässiges Abziehen beziehungsweise Trennen von Schutzfolien ermöglicht oder zur Reinigung von optischen Linsen eingesetzt werden kann. So sind letztlich drei Funktionen in einem Gerät vereint: die Reduzierung von elektrostatischer Aufladung bei Sichtverpackungen sowie Werkstücken wie optische Gläser, Smartphones oder elektronische Bauteile, das Entfernen von daran anhaftenden Staubpartikeln sowie das zuverlässige Absaugen der Partikel. (sc)

Mehr zum Abbau statischer Elektrizität mittels Ionisierer plus Experteninterview unter:
hier.pro/0GNCc

Kontakt:
SMC Deutschland GmbH
Boschring 13–15
63329 Egelsbach
Tel.: +49 6103 402–0
Mail: info@smc.de
www.smc.de

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