Excès d'électricité statique dans la machine de découpe de feuilles de marquage à chaud ? Essayez la combinaison d'une mise à la terre et de rouleaux antistatiques.

Lors de la production et du découpage de films pour marquage à chaud, les problèmes d'électricité statique constituent un défaut récurrent pour les entreprises. Un excès d'électricité statique peut entraîner l'adhérence du film, un enroulement et un déroulement irréguliers, voire des glissements, et même des risques d'électrocution ou d'incendie pour les opérateurs. Cet article se concentre sur deux solutions principales : l'optimisation du système de mise à la terre et le choix et l'agencement des rouleaux antistatiques, en s'intéressant aux causes de l'électricité statique.

1. D'où provient l'électricité statique ?

Le marquage à chaud utilise généralement un film PET comme substrat, recouvert d'une couche antiadhésive, d'une couche de couleur et d'une couche adhésive. Lors du refendage, le film entre en contact et se sépare à grande vitesse des rouleaux de guidage, des rainures d'outillage, des arbres d'enroulement et autres composants de la machine, provoquant une électrisation par contact et friction. Le PET étant un excellent isolant, la charge se dissipe difficilement. De plus, l'environnement relativement sec de l'atelier de refendage (surtout en hiver ou dans un environnement climatisé) favorise une accumulation d'électricité statique bien supérieure à sa dissipation, entraînant des décharges électrostatiques importantes.

Les manifestations courantes comprennent :

• Le film aluminium est adsorbé sur le rouleau de guidage ou le cadre, et l'écart est important ;

• La face d'extrémité de l'enroulement est irrégulière et présente un « enroulement en forme de fleur de prunier » ;

• La poussière de découpe est difficile à éliminer en raison de l'adsorption électrostatique ;

• L'opérateur ressent une sensation de choc électrique évidente.

2. L'idée centrale de la gouvernance : orientation + neutralisation

Il existe deux méthodes principales pour contrôler l'électricité statique dans les machines à refendre :

1. ConductionPermettre à la charge générée d'être rapidement libérée dans la terre par des voies conductrices, en évitant toute accumulation.

2. NeutralisationUtilisant le principe de l'effet corona ou de l'induction, il fournit des ions de polarité opposée à la surface du film électrostatique pour neutraliser la charge excédentaire.

Parmi ces mesures, le système de mise à la terre est une mesure de « guidage » de base, à l'exception du rouleau électrostatique, qui a à la fois la fonction de guidage et de neutralisation, et dont la combinaison des deux donne les meilleurs résultats.

3. Système de mise à la terre : la fondation la plus négligée

Lors du contrôle de la mise à la terre des machines à refendre, de nombreuses usines se contentent souvent de vérifier si le boîtier de la machine est relié à la terre, mais négligent le chemin de décharge électrostatique des pièces rotatives et des pièces non métalliques.

1. Inspection générale de la mise à la terre des équipements

• Le châssis principal de la machine à refendre doit être relié de manière fiable à la ligne de terre principale de l'atelier par une tresse de cuivre, et la résistance de mise à la terre recommandée est inférieure à 4 Ω.

• Vérifiez que tous les galets de guidage métalliques, les plaques murales et les bobines de rétraction sont électriquement connectés au châssis (mesuré avec un multimètre à résistance, la valeur de résistance doit être inférieure à 1 Ω).

2. Traitement de mise à la terre de l'arbre rotatif et du rouleau de guidage

La graisse des roulements peut former une couche isolante qui provoque une « suspension électrique » des galets de guidage rotatifs. Une solution courante consiste à installer une brosse de mise à la terre en fibre de carbone ou en cuivre à l'extrémité de l'arbre du galet de guidage et à presser légèrement le fil de la brosse contre la surface ou l'épaulement du galet pour assurer une conduction continue pendant la rotation.

• Pour les rouleaux de guidage métalliques, des balais de carbone rectifiés peuvent être installés directement ; Pour les rouleaux de guidage revêtus de caoutchouc ou de polyuréthane, la conductivité de la surface du rouleau doit être prise en compte (ce point sera abordé dans le schéma de retrait électrostatique des rouleaux ci-après).

3. Mise à la terre du tambour d'enroulement

La surface de l'arbre gonflable ou mécanique est sujette à un mauvais contact en raison des taches d'huile et des couches d'oxyde. Il est recommandé de nettoyer régulièrement la surface de l'arbre et d'ajouter une bague collectrice de mise à la terre ou un ensemble de balais de carbone à son extrémité.

4. Suppression des rouleaux statiques : sélection active et passive

La mise à la terre seule ne permet pas d'éliminer la charge statique présente à la surface du film, car le film PET n'est pas conducteur et la charge ne peut être évacuée par le rouleau de mise à la terre. Il est donc nécessaire de retirer le rouleau électrostatique pour intervenir.

1. Rouleaux conducteurs passifs

• StructureLe corps du rouleau est fabriqué en caoutchouc conducteur, en matériau composite de fibre de carbone ou en métal revêtu en surface, et la valeur de résistance est contrôlée entre 10⁴ et 10⁸Ω (à la fois conducteur et sans allumage par décharge de court-circuit).

• PrincipeLorsque le film électrostatique entre en contact avec le rouleau conducteur, la charge peut être déchargée à la terre via le corps du rouleau → roulement → balai de carbone mis à la terre →

• Scénarios applicables: Cas où l'électricité statique n'est pas trop importante et où la surface du film est soumise à des exigences élevées.

• NoteLes deux extrémités du rouleau conducteur doivent être correctement mises à la terre, et la surface du rouleau doit être propre et exempte de taches d'huile.

2. Rouleaux actifs d'élimination de l'électricité statique (rouleaux ioniques)

• StructureLe corps du rouleau est équipé d'une aiguille d'ionisation haute tension ou d'une tige de générateur d'ions, et la surface du rouleau présente de petits trous denses ou une structure en grille.

• PrincipeL'alimentation haute tension génère des ions positifs et négatifs qui sont projetés à la surface du film métallisé par la surface du rouleau afin de neutraliser rapidement l'électricité statique.

• AvantagesCela a un effet significatif sur les films isolants et ne dépend pas de la surface de contact entre le film et les rouleaux.

• InconvénientsCoût élevé, nécessite une alimentation électrique haute tension et un nettoyage régulier de l'aiguille d'ionisation.

3. Suggestions de mise en page

• Le premier rouleau de guidage après le déroulement: l'électricité statique est la plus forte lorsque le film aluminium est déplié pour la première fois, et le rouleau conducteur ou le rouleau ionique peut être installé à ce moment-là pour libérer la majeure partie de la charge le plus rapidement possible.

• Avant et après la rainure du couteau à fendre :Le frottement lors du processus de découpe étant important, il est recommandé d'installer des rouleaux conducteurs devant la lame et des rouleaux ioniques derrière la lame pour guider et neutraliser le frottement.

• Dernier rouleau avant le rembobinage :Assurez-vous que le potentiel électrostatique de la surface de la membrane avant son entrée dans l'arbre de rebobinage est inférieur à ±2 kV, sinon cela affectera la régularité de l'enroulement.

5. Exemple de schéma de combinaison (pour machine à refendre à vitesse moyenne et élevée)

Prenons l'exemple d'une machine de découpe de feuilles de marquage à chaud d'une vitesse de travail de 150 m/min et d'une largeur de 800 mm ; les combinaisons suivantes sont recommandées :

Dans le même temps, il est recommandé de contrôler l'humidité dans l'atelier entre 50 % et 65 %, ce qui peut réduire considérablement l'intensité de la génération d'électricité statique.

6. Rappel des malentendus courants

1. Mythe 1Lorsque le boîtier de la machine est relié à la terre, toutes les pièces sont mises à la terre.

→ FaitLes pièces rotatives sont suspendues grâce à l'isolation des roulements, et une brosse de mise à la terre séparée doit être installée.

2. Mythe n° 2 :Le rouleau métallique est conducteur d'électricité et ne nécessite aucun traitement.

→ Fait :Si le rouleau métallique n'est pas mis à la terre, il reste un conducteur isolé, mais il transportera de l'électricité statique à haute tension et déchargera le film endommagé.

3. Mythe 3 :Hormis le rouleau électrostatique, il n'y a pas lieu de s'inquiéter.

→ Fait :La surface du rouleau conducteur se salira, et l'aiguille d'ionisation du rouleau ionique accumulera de la poussière et devra être nettoyée au moins une fois par semaine.

7. Conclusion

Le problème d'électricité statique des machines de découpe de films pour marquage à chaud ne peut être résolu par une seule mesure. Un système de mise à la terre fiable, associé à une disposition judicieuse des rouleaux antistatiques (rouleaux conducteurs et rouleaux ioniques fonctionnant de concert), constitue une solution éprouvée et efficace, couramment utilisée dans l'industrie. De l'installation de la brosse de mise à la terre de base au choix des rouleaux ioniques, chaque étape contribue à améliorer significativement la qualité de la découpe et la sécurité d'utilisation. Il est recommandé aux entreprises d'intégrer des tests électrostatiques (à l'aide de testeurs de champ électrostatique) à leurs contrôles ponctuels quotidiens afin d'assurer un contrôle quantitatif et de prévenir les problèmes.

Remarque : Lors du choix du modèle spécifique, veuillez consulter le fournisseur de l'équipement d'élimination électrostatique afin d'obtenir une solution adaptée à des facteurs tels que la vitesse de découpe, la largeur du film, la température ambiante et l'humidité.