O que é eletrostática?

Eletrostática, energia estática ou eletricidade estática, é uma área da física que estuda cargas elétricas em repouso. Geralmente, a eletricidade estática é encontrada em materiais não condutores e ao contrário da eletricidade como normalmente conhecemos, a estática não flui como corrente. Em muitos aspectos, a eletricidade estática representa um problema caro em muitas áreas da manufatura. A eletricidade estática e a descarga estática são motivos bem conhecido para incêndios e explosões, causam danos incalculáveis aos componentes eletrônicos, especialmente durante a fabricação e são parte integrante das operações de fotocopiadoras, impressão a laser e trabalhos com filmes plásticos. Uma das maneiras mais comuns de se gerar a eletricidade estática é a fricção entre duas faces de material não condutivo.

O que é eletrização

Eletrização é o processo de transformar um corpo eletricamente neutro em um corpo eletricamente carregado. Quando apresentam as mesmas quantidades de prótons e elétrons, chamamos este corpo de corpo neutro, uma vez que essas são as partículas subatômicas dotadas de carga elétrica. Todos os processos de eletrização consistem em retirar ou fornecer elétrons a um corpo. Quando um corpo neutro recebe elétrons, sua carga torna-se negativa, reciprocamente, ao perder elétrons, sua carga torna-se positiva.

Existem três formas distintas de eletrização:

• Por atrito

• Por contato

• Por indução

Vamos comentar apenas sobre o primeiro item, atrito. A eletrização por atrito acontece principalmente quando dois ou mais corpos isolantes são esfregados um contra o outro. O processo de atritar os corpos fornece energia aos elétrons desses materiais. Os elétrons dos materiais isolantes geralmente encontram-se fortemente atraídos pelos núcleos de seus próprios átomos, por isso, precisam de uma energia extra para saltar de um corpo para outro. Durante a eletrização por atrito, um dos corpos perde elétrons e o outro ganha elétrons. Dessa forma, ao final do processo, os dois corpos estarão com cargas de módulo igual, mas de sinais opostos. Nem todos os corpos vão se eletrizar quando atritados, para sabermos quais são os pares de materiais que, quando atritados, tornam-se eletrizados, é preciso conhecer sua afinidade elétrica, uma vez que existem materiais que tendem a ganhar elétrons, mas também existem aqueles que “preferem” perdê-los. Essa afinidade é descrita de forma empírica por uma tabela conhecida como série triboelétrica. Em noventa porcento das empresas que precisam controlar a estática, sua geração ocorre no atrito entre dois corpos.

O clima e a eletrostática
Qual é a pior condição climática para a eletricidade estática?

A eletricidade estática é muito influenciada pela umidade relativa do ar. Dias mais secos são sinônimos de problemas ainda maiores para os dispositivos de controle de eletricidade estática. Em um ambiente industrial, o problema do controle da eletricidade estática é muito mais evidente e os cuidados precisam ser maiores Veja alguns problemas consequentes da estática:

• Contaminação de produtos. Partículas suspensas no ar (sujeiras)

são aderidas ao produto que esteja eletricamento carregado

• Incêndios e explosões

• Problemas com os controladores eletrônicos

• Choque em operadores das máquinas

A saída mais prudente para lidar com as variações de clima tão corriqueiras em nosso país é fazer manutenções preventivas e corretivas de todos os equipamentos ionizadores. O recomendado é que se faça as manutenções em equipamentos antiestáticos ao menos uma vez por mês.

A umidificação e a estática

Os materiais isolantes possuem alta resistência a mobilidade das cargas, no entanto, como não existe “isolante” perfeito, existirá eventualmente a dissipação das cargas estáticas acumuladas. Assim, qualquer substância que permita aumentar a condutividade superficial de um corpo isolante também se tornará um meio de dissipação das cargas estáticas. Alguns materiais isolantes comumente encontrados, tais como: madeira, papel, e plásticos contêm certa quantidade de umidade em equilíbrio com a umidade do ar, de forma que suas condutividades variam em função da umidade relativa do ar. Isso explica a influência das condições meteorologias do ambiente sobre a condutividade desses materiais. Assim, sob condições de alta umidade relativa (mais de 50%), esses materiais atingiriam o equilíbrio suficiente para prevenir o acúmulo de cargas estáticas. O tempo para atingir esse equilíbrio varia em função do tipo de material, o que limita a aplicação prática da umidificação atmosférica para o controle da estática. Além diso, a alta umidade poderia aumentar as velocidades de corrosão dos equipamentos e causar desconforto físico aos operadores.

Problemas na manufatura relacionados a estática
Problemas causados pela estática
Existem 4 áreas principais:

Atração ou repulsão eletrostática

Este é provavelmente o problema mais comum nas indústrias de plásticos, papel, têxteis,cabines de pintura, envase e similares. Ele se mostra como mau comportamento do produto, aderindo uns aos outros, repelindo-se, aderindo a máquinas, atraindo poeira, empilhamento incorreto e muitos outros sintomas.

Choques para os operadores

Choques para o pessoal normalmente não são perigosos, mas são sempre desagradáveis e geralmente podem ser evitados.

Descarga Eletroestática em Eletrônicos

O principal perigo é a carga estática no corpo humano que pode ser considerável. A corrente na descarga gera calor que evapora as junções e causa curto circuito entre as trilhas. A alta tensão também quebra os revestimentos de óxido fino em MOS e outros dispositivos revestidos.

Risco de incêndio

O risco de incêndio por descarga eletrostática é muito importante nas indústrias de revestimento, impressão e outras onde são usados solventes combustíveis.

A Pro-Íons desenvolve e implementa constantemente soluções para todos os problemas acima citados. Somos especialistas em neutralização estática.