Sistemas de carga
Generalidades
Sirven para generar cargas electrostáticas en superficies dieléctricas.
El objetivo es crear una «unión» electrostática, muy útil en muchos campos de aplicación. La alimentación se realiza mediante un generador de corriente continua de alta tensión, de hasta 60.000 V fìx o regulable.
Los principales sectores industriales de aplicación son los siguientes:
- Moldeo de plásticos (etiquetado en molde; etiquetado en molde)
- Protección de chapa con película de plástico
- Industria maderera
- Embalaje de libros, revistas y objetos con película de plástico
Los generadores contienen esencialmente transformadores de corriente y rectificadores, además de cualquier sistema de regulación y control.
Pueden tener 1, 2 o más salidas para otras tantas barras de carga. Las barras de carga están formadas por conductores embebidos en resina y las puntas de carga. Un cable de alta tensión convenientemente apantallado conecta la barra y el generador. Las barras actúan aproximadamente a 50 mm de la superficie, bajo la cual debe colocarse un contraelectrodo conectado a tierra. Las barras de carga no son seguras al tacto y, de hecho, hay que evitar colocarlas en una posición fácilmente accesible para los operarios. De hecho, la energía puede cortocircuitar una parte del cuerpo humano, generando un arco eléctrico.
La secreción resultante no causa daños graves, pero es dolorosa. La corriente continua, que varía de 25000 a 60000 V, alimenta el conductor del interior de la barra al que están conectadas eléctricamente las puntas de carga. Se genera un campo eléctrico estacionario entre la varilla y el contraelectrodo con líneas de fuerza paralelas que van desde las puntas hasta el contraelectrodo. Al colocar una superficie dieléctrica en este campo eléctrico, las moléculas de la superficie se polarizan. Si dos superficies están en contacto, la polarización consigue una unión electrostática. Es importante que las puntas no miren directamente al contraelectrodo, de lo contrario se producirá un cortocircuito de arco eléctrico y la varilla no funcionará. La polarización de las moléculas no tiene una duración infinita, por lo que con el tiempo la carga tiende a disminuir, especialmente en presencia de humedad en el aire o en el material a tratar (por ejemplo, el papel).
En general, la humedad ambiental reduce considerablemente las cargas electrostáticas de los materiales.
Se utiliza una barra de carga conectada a un generador de alta tensión para «unir» electrostáticamente dos películas. Debe colocarse un contraelectrodo metálico conectado a tierra debajo de la barra. La eficacia de la carga aumenta si se instala una barra ionizadora aguas arriba para neutralizar la superficie.
Sistemas de carga disponibles
Los componentes básicos son:
- un generador de carga de alto voltaje;
- una barra o electrodo de carga;
- un cable de alta tensión;
Se recomienda encarecidamente hacer que el material sea neutro descargándolo electrostáticamente antes de cargarlo. Existen varios tipos de electrodos y barras de carga, pero es importante saber que siempre requieren un contraelectrodo. Si no se dispone de un contraelectrodo metálico conectado a tierra, se puede utilizar una barra de descarga para esta función.
Generadores de carga
Son generadores que proporcionan una tensión de salida positiva o negativa, de diversas potencias y dispositivos según el modelo. Se utilizan junto con las barras de carga HAUG y sus contraelectrodos para lograr la adhesión electrostática entre dos materiales. Las aplicaciones típicas son la industria del envasado, los revestimientos plásticos, el vidrio y la industria eléctrica.
Barras de carga ALS
La carga electrostática se aplica mediante varillas de carga o electrodos. Esta carga puede ser positiva o negativa en función del generador al que esté conectada la barra. El cable de alta tensión conectado con el generador puede tener una conexión axial o radial. Existen modelos para altas temperaturas (hasta +130C).
Sistemas de carga de triodos Tristat TR25
Este generador de carga puede conectarse a electrodos o barras de carga con tecnología de triodo. Dispone de 1 salida de máx. 22Kvolt (positiva o negativa), la tensión es ajustable en la salida, tiene un display analógico. La carga puede controlarse por impulsos. Su principal característica es trabajar con una tensión de salida muy estable, y disponer de una corriente muy elevada que permite instalar el electrodo muy cerca de la superficie a tratar sin que se produzcan chispas perjudiciales. El electrodo triodo tiene dos placas laterales metálicas conectadas a tierra a través de la conexión del generador, lo que permite una descarga especialmente concentrada y eficaz.
Sistemas de carga de triodos Tristat TR15
Este generador de carga puede conectarse a electrodos o barras de carga con tecnología de triodo. Dispone de 1 salida de máx. 22Kvolt positiva o negativa. La principal característica de esta tecnología es trabajar con una tensión de salida muy estable, y disponer de una corriente muy elevada que permite instalar el electrodo muy cerca de la superficie a tratar sin que se produzcan chispas perjudiciales. El electrodo triodo tiene dos placas laterales metálicas conectadas a tierra a través de la conexión del generador, lo que permite una descarga especialmente concentrada y eficaz.
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Preguntas más frecuentes
¿Qué es la electrostática?
La electrostática estudia los campos eléctricos estacionarios, es decir, generados por cargas estáticas dispuestas sobre superficies dieléctricas.
¿Qué se puede hacer con los sistemas electrostáticos?
Se puede eliminar una carga no deseada o generar una carga.
¿Qué se entiende por ionización?
Equivale a la eliminación de la carga electrostática. Una barra produce iones que eliminan las cargas de la superficie.
¿En qué casos debe cargarse una superficie?
El caso más típico es adherir una superficie a otra, creando una especie de «unión» electrostática.
¿Son la descarga y la carga procesos técnicamente diferentes?
Sí, una barra de descarga (ionizante) genera iones, mientras que una barra de carga genera un campo eléctrico estacionario.
Si quiero descargar una película, ¿puedo utilizar una barra ionizadora?
No, puesto que las cargas en un dieléctrico son estacionarias, es necesario descargar ambos lados de la película a través de dos barras opuestas.
¿Por qué no utilizar simplemente un cepillo antiestático?
Esta es una buena solución para REDUCIR la carga, pero si necesita ELIMINAR la carga, debe utilizar una barra ionizadora.
¿Hasta qué distancia actúa una barra de descarga?
20-30 mm. Sin embargo, con la ayuda de sistemas adecuados de aire comprimido o ventilado, es posible alcanzar los 500 mm y más.
¿Existen riesgos de lesiones al utilizar sistemas electrostáticos?
Las barras de descarga (ionizantes) son seguras al tacto y no dan ningún problema (salvo en casos especiales señalados). En cambio, las barras de carga no deben tocarse durante el funcionamiento; deben estar protegidas.
¿Cómo puedo comprobar la eficacia de un tratamiento electrostático?
Existen en el catálogo numerosos sistemas de medición de la carga electrostática, pero por lo general el resultado se aprecia inmediatamente después del tratamiento.
