异物附着

灰尘等异物的附着,经常会成为制造业现场的课题。
下面就让我们来看看在异物附着方面需要注意哪些问题和要点吧。

异物附着
例如镜头清洗后的灰尘附着

异物附着的原理

说到底,异物附着究竟是如何发生的呢?
异物附着的原理,会因附着对象的材质(“绝缘体”还是“导体”)而异。

导体的异物附着

导体易导电,电荷可在导体内部自由移动。
带正电异物靠近导体时,导体表面带负电;相对的,当带负电的异物接近时,导体表面会带正电。就像磁铁的N极和S极相互吸引一样,导体表面会呈现与异物极性相反的带静电状态。

导体的异物附着
  1. A:金属体
  2. B:带电异物

这种接近的物体被吸引到带相反极性静电的导体表面的现象,被称为“静电诱导”。
发生“静电诱导”时,库仑力会作用于异物与导体之间,导致异物被导体吸附并附着。

此时,无论如何消除导体侧的静电,在电荷可自由移动的导体内部特性的作用下,都必定会发生静电诱导,导体与带电异物间的库仑力不会消失。因此,除非消除异物本身所带的静电,否则将无法防止异物附着。

消除异物的静电,可防止附着
  1. A:金属体
  2. B:带电异物

消除异物的静电,可防止附着

绝缘体的异物附着

绝缘体的异物附着,会在异物与绝缘体同时带电时发生。当带有与带电绝缘体极性相反电荷的异物靠近时,库仑力会作用于两者之间,导致异物附着。

绝缘体的异物附着
  1. A:绝缘体
  2. B:带电异物

此时,只要消除绝缘体或异物中任意一方所带的静电,就能使库仑力不再作用,防止异物附着。

只要消除任意一方的静电,就能防止附着
  1. A:绝缘体
  2. B:带电异物

只要消除任意一方的静电,就能防止附着

异物附着的对策

下面就让我们从引发问题的异物会漂浮在怎样的环境下,对象是导体还是绝缘体等问题出发,思考对策吧。

不同漂浮环境下的对策

会在制造现场引发问题的,主要是在以下环境中漂浮的异物。

  • 在广阔空间大范围漂浮的异物
  • 在亿贝国际附近局部漂浮的异物

下面分别介绍不同漂浮环境下的具体对策。
在这些环境下,都可以使用静电消除器进行消除。

消除在广阔空间大范围漂浮的异物

对于存在异物漂浮的空间,可以使用棒式静电消除器,对整个房间进行大范围的静电消除。通过消除异物本身的静电,可以防止因静电导致的异物附着。

处置在广阔空间大范围漂浮的异物

消除在亿贝国际附近局部漂浮的异物

对象物为塑料、橡胶等绝缘体,静电发生位置明确时,通过进行局部的静电消除,可防止异物附着。
比起大范围的静电消除,即使减少静电消除器的使用数量,也能起到效果。

处置在亿贝国际附近局部漂浮的异物

针对导体、绝缘体的不同对策

正如之前所说,对象为导体时,通过消除异物本身的静电;对象为绝缘体时,通过消除异物或绝缘体中一方的静电,就能够避免异物附着。
也就是说,只要对对象附近的空间进行静电消除,就能同时消除异物和对象的静电,无论对象是导体还是绝缘体,都能起到效果。并不一定要对大范围空间进行整体静电消除。

只要消除对象物附近的静电,对导体和绝缘体就均可起效
只要消除对象物附近的静电,
对导体和绝缘体就均可起效

人体的带电对策

相对的,也存在必须对大范围空间进行静电消除的情况。这就是人体的带电对策。
因为人体会活动,会始终保持带电状态,所以会吸引异物,生成带电的灰尘。要不断消除人体活动产生的静电,防止异物附着到人体上,就必须对广阔空间进行大范围的静电消除。

我们对人体步行导致的带电量进行了调查,相应结果如下图所示。由此可以发现,即使是在前进一步的过程中,带电量也会不断发生变化。

人体的带电对策

光是走路,就能让人体带电量剧烈变化。由于造成的影响很大,必须安装能够进行大范围静电消除的静电消除器,消除空间整体的静电。

要实现大范围的静电消除,必须将离子送到远处。静电消除器中,存在能够对正负离子生成周期(频率)进行变更的机型。频率越低,释放同极性离子的时间越长,同极性离子会发生相斥,使离子更易扩散。反之,频率越高,正负离子的切换时间越短,离子会相互吸引结合,无法到达远处。进行大范围静电消除时的关键,是设定较低的频率。

电极
高动作频率时
高动作频率时
电极
低动作频率时
低动作频率时
  1. A:离子只能到达近距离位置
  2. B:离子再结合
  3. C:同极性离子相斥,更易扩散

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