Systèmes de charge
Généralités
Ils servent à générer des charges électrostatiques sur les surfaces diélectriques.
L’objectif est de créer une « liaison » électrostatique, très utile dans de nombreux domaines d’application. L’alimentation est assurée par un générateur de courant continu à haute tension, jusqu’à 60 000 V fìx ou réglable.
Les principaux secteurs d’application sont les suivants :
- Moulage plastique (étiquetage dans le moule ; étiquetage dans le moule)
- Protection de la tôle par un film plastique
- Industrie du bois
- Emballage de livres, de magazines et d’objets avec un film plastique
Les générateurs contiennent essentiellement des transformateurs de courant et des redresseurs, ainsi que d’éventuels systèmes de régulation et de surveillance.
Ils peuvent avoir 1, 2 ou plusieurs sorties pour autant de barres de charge. Les barres de charge sont constituées de conducteurs noyés dans la résine et de pointes de charge. Un câble haute tension convenablement blindé relie la barre et le générateur. Les barres agissent à environ 50 mm de la surface, sous laquelle une contre-électrode mise à la terre doit être placée. Les barres de charge ne sont pas sûres au toucher et il faut éviter de les placer dans un endroit facilement accessible aux opérateurs. En effet, l’énergie peut court-circuiter une partie du corps humain et générer un arc électrique.
L’écoulement qui en résulte ne provoque pas de lésions graves mais est douloureux. Le courant continu, variant de 25000 à 60000 V, alimente le conducteur à l’intérieur de la barre auquel les pointes de charge sont électriquement connectées. Un champ électrique stationnaire est généré entre la tige et la contre-électrode, avec des lignes de force parallèles allant des pointes à la contre-électrode. En plaçant une surface diélectrique dans ce champ électrique, les molécules de surface se polarisent. Si deux surfaces sont en contact, la polarisation permet d’obtenir une liaison électrostatique. Il est important que les pointes ne soient pas directement en face de la contre-électrode, sinon un court-circuit d’arc électrique se produira et la tige ne fonctionnera pas. La polarisation des molécules n’étant pas infinie, la charge tend à diminuer avec le temps, notamment en présence d’humidité dans l’air ou dans le matériau à traiter (par exemple, le papier).
En général, l’humidité ambiante réduit fortement les charges électrostatiques sur les matériaux.
Une barre de charge reliée à un générateur de haute tension est utilisée pour « coller » électrostatiquement deux films. Une contre-électrode métallique mise à la terre doit être placée sous la barre. L’efficacité du chargement augmente si une barre d’ionisation est installée en amont pour neutraliser la surface.
Systèmes de charge disponibles
Les composants de base sont les suivants:
- un générateur de charge à haute tension;
- une barre de charge ou une électrode;
- un câble à haute tension;
Il est fortement recommandé de rendre le matériau neutre en le déchargeant électrostatiquement avant de le charger. Il existe différents types d’électrodes et de tiges de charge, mais il est important de savoir qu’elles nécessitent toujours une contre-électrode. Si une contre-électrode métallique mise à la terre n’est pas disponible, une barre de décharge peut être utilisée pour cette fonction.
Générateurs de charges
Il s’agit de générateurs qui fournissent une tension de sortie positive ou négative, de différentes puissances et de différents dispositifs selon le modèle. Elles sont utilisées avec les barres de charge HAUG et leurs contre-électrodes pour obtenir une adhésion électrostatique entre deux matériaux. Les applications typiques sont l’industrie de l’emballage, les revêtements plastiques, le verre et l’industrie électrique.
Barres de charge ALS
La charge électrostatique est appliquée au moyen de tiges de charge ou d’électrodes. Cette charge peut être positive ou négative selon le générateur auquel la barre est connectée. Le câble haute tension relié au générateur peut avoir une connexion axiale ou radiale. Il existe des modèles pour les températures élevées (jusqu’à +130C).
Systèmes de charge à triode Tristat TR25
Ce générateur de charge peut être connecté à des électrodes ou à des barres de charge avec la technologie des triodes. Il a 1 sortie de max. 22Kvolt (positive ou négative), la tension est réglable à la sortie, il a un affichage analogique. Le chargement peut être contrôlé par impulsion. La principale caractéristique est de travailler avec une tension de sortie très stable et d’avoir un courant très élevé qui permet d’installer l’électrode très près de la surface à traiter sans provoquer d’étincelles nuisibles. L’électrode triode possède deux plaques latérales métalliques reliées à la terre par la connexion du générateur, ce qui permet une décharge particulièrement concentrée et efficace.
Systèmes de charge à triode Tristat TR15
Ce générateur de charge peut être connecté à des électrodes ou à des barres de charge avec la technologie des triodes. Il dispose d’une sortie de 22Kvolts maximum, positive ou négative. La principale caractéristique de cette technologie est de fonctionner avec une tension de sortie très stable et d’avoir un courant très élevé qui permet d’installer l’électrode très près de la surface à traiter sans provoquer d’étincelles nuisibles. L’électrode triode possède deux plaques latérales métalliques mises à la terre par la connexion du générateur, ce qui permet une décharge particulièrement concentrée et efficace.
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Questions fréquemment posées
Qu'est-ce que l'électrostatique ?
L’électrostatique étudie les champs électriques stationnaires, c’est-à-dire générés par des charges statiques disposées sur des surfaces diélectriques.
Que peut-on faire avec les systèmes électrostatiques?
Une charge indésirable peut être éliminée ou une charge peut être générée.
Qu'entend-on par ionisation ?
Elle équivaut à l’élimination de la charge électrostatique. Une barre produit des ions qui éliminent les charges à la surface.
Dans quels cas une surface doit-elle être chargée?
Le cas le plus typique est l’adhésion d’une surface à une autre, créant une sorte de « liaison » électrostatique.
La décharge et la charge sont-elles des processus techniquement différents ?
Oui, une barre de décharge (ionisante) génère des ions tandis qu’une barre de charge génère un champ électrique stationnaire.
Si je veux télécharger un film, puis-je utiliser une barre d'ionisation ?
Non, comme les charges sur un diélectrique sont stationnaires, il est nécessaire de décharger les deux faces du film par deux barres opposées.
Pourquoi ne pas utiliser une brosse antistatique ?
C’est une bonne solution pour RÉDUIRE la charge, mais s’il faut l’ÉLIMINER, il faut utiliser une barre d’ionisation.
Jusqu'à quelle distance une barre de décharge agit-elle ?
20-30 mm. Cependant, avec l’aide de systèmes d’air comprimé ou ventilé appropriés, il est possible d’atteindre 500 mm et plus.
L'utilisation de systèmes électrostatiques présente-t-elle des risques de blessure ?
Les barres de décharge (ionisantes) sont sans danger au toucher et ne posent aucun problème (sauf dans des cas particuliers signalés). Les barres de charge, en revanche, ne doivent pas être touchées pendant le fonctionnement ; elles doivent être protégées.
Comment puis-je vérifier l'efficacité d'un traitement électrostatique?
De nombreux systèmes de mesure des charges électrostatiques sont disponibles dans le catalogue, mais le résultat est généralement visible immédiatement après le traitement.
