Статическое напряжение в жизни

[avrail]

Помогите разобраться.
Итак.
Имеем оборудование в помещении с определенным классом чистоты (n частиц на 1куб.м.)
При обработке материала шириной 1м. к нему притягивается определенное количество частиц пыли. Которое потом фиксируется в виде дефектов и отбраковывается.
Теперь. Мы изменили ширину материала, уменьшив её в 2 раза = 0,5м. Более ничего не меняли.
Насколько изменится количество дефектов на отбраковке?
На практике в 4 раза, вот думаем человеческий это фактор (вовремя отлавливают дефекты в материале и чистят оборудование) или законы физики?

[EUgeneUS]

Зная результат измерений, придумать его качественное объяснение - никаких проблем. Вот с ходу два:
1. При движении более широкого материала увлекается больший объем воздуха, а значит больший объем воздуха (в расчете на единицу площади) контактирует с поверхностью материала.
2. Большая площадь материала даёт больший заряд (суммарный на заготовку или на единицу длины ленты, не знаю что у Вас), соответственно возрастает напряженность поля вокруг материала. А значит пыль притягивается из большего объема воздуха.

Но чтобы проверить качественные объяснения (которые по сути - гипотезы), нужна адекватная количественная модель.
А вот с её построением будут большие сложности, так как система сложная. ИМХО, задача на уровне хорошего магистерского диплома или плохой кандидатской.

Вообще-то в чистых помещениях со статикой борются кисточками с полонием-210 или ионизационными камерами с ним же.

[mihiv]

А в чем состоит обработка материала ?

[sergey zhukov]

avrail
Я так понял, полоса материала электризуется и притягивает пыль. Тут много что может влиять. Например, у нас конвеер, а пыль на него попадает только с боковых краев. Соответственно, почти вся пыль на полосе материала - по краям. Уменьшили ширину вдвое - края ушли, пыли нет вообще. Степень электризации материала так же зависит от его ширины неизвестным образом, который так просто не прикинешь.

И потом, что значит "количество дефектов"? Плотность пылинок на квадратный метр? После изменения ширины материала плотность пылинок на квадратный метр материала возросла (или упала?) в четыре раза?

Нужно уточнить, что у вас там за производство и как происходит контроль качества. А скорее всего, этот вопрос только по месту можно решить.

[Pphantom]

Давайте еще зададим дурацкие вопросы: плоский ли материал и верно ли утверждение, что длина материала при изменении ширины не меняется? А то мало ли...

[Xey]

avrail в сообщении #1533282 писал(а):

Мы изменили ширину материала, уменьшив её в 2 раза = 0,5м. Более ничего не меняли.

Видимо производительность оборудования (время обработки единицы площади), и класс помещения (число пылинок осевших на единицу площади в единицу времени) остались прежними.

Тогда, площадь, на которую оседали пылинки, и время , в течение которого они оседали (время обработки), уменьшились вдвое.

В итоге, число осевших пылинок уменьшилось в 4 раза.

[EUgeneUS]

Xey в сообщении #1533303 писал(а):

В итоге, число осевших пылинок уменьшилось в 4 раза.

Насколько понял, "в четыре раза" - это в расчете на единицу площади (продукции?). Хотя у ТС надо уточнить.

[upgrade]

Для площади $8$ единиц оборудование срабатывает, когда осаждается $8$ частиц (и больше), это происходит $50$ раз в $100$ проверок (пятьдесят проходят проверку), $16$ частиц осаждается в четыре раза реже, а $256$ частиц не осаждается никогда
Для площади $4$ единицы оборудование срабатывает, когда осаждается $8$ частиц (и больше) - в четыре раза реже.
Для площади $0.25$ оборудование срабатывает, когда осаждается $8$ частиц (и больше), т.е. оборудование срабатывать не будет никогда.

[avrail]

Большое спасибо за ответы.
В дополнение, могу сказать следующие.
Обработка материала - создание рельефа (можно сказать гравировка), это не окраска и не нанесения как либо составов - ничего такого в процессе нет, исключаем.
По количеству дефектов, да имеется ввиду одна площадь. Т.е. при уменьшении ширины в 2 раза, соответственно увеличили метраж в 2 раза (соответственно скорость прежняя и время обработки увеличилось в двое - как это напрягает менеджеров!).
Расположение дефектов: далее материал режется на полосы по 100мм. Лично анализировал количество брака по данным "полоскам" - их распределение (при обработке материала шириной 1м.) - равномерное, по всей ширине. Это то нас и насторожило, потому что сами думали что просто накидывается грязь по краям полотна. Оказалось все не так просто.
Материал плоский, пленка 21мкм. Класс чистоты ИСО 7. да все осталось на прежнем уровне, скорость, натяжение и пр. Да и проводили замеры электростатического напряжения на рулоне. В трех точках рядом с краем полотна, в центре. Так вод заряд в каждой точке одинаковый. 30 - 35 кВ (отрицательный), что для рулона на 1000мм, что на 500мм. А "суммарный" заряд будет разный? (это я к первому ответу в теме)

[EUgeneUS]

avrail
1. Правильно ли понимаю, что материал диэлектрик?
2.

avrail в сообщении #1533403 писал(а):

создание рельефа (можно сказать гравировка)

Гравировка подразумевает удаление части материала. Это так? Или что-то другое, может типа штамповки?
То есть: имеются ли трущиеся поверхности при нанесении рельефа между материалом и инструментом? Удаляется ли часть материала при нанесении рельефа?
3. По характеру дефектов можно ли судить, о том грязь попала до нанесения рельефа, после или во время?
4. Исследовался ли характер грязи?
а) что за частицы? Электропроводные или нет?
б) это части материала, инструмента или другое?
6. Поверхность материала свободна для обдува воздухом или нет?
7. Правильно понимаю, что материал - рулонный, который в процессе производства разматывается и подается в линию для обработки?
8. Инструмент, контактирующий с материалам диэлектрик или проводник? Если проводник, то заземленный или нет?

-- 01.10.2021, 10:45 --

avrail в сообщении #1533403 писал(а):

Да и проводили замеры электростатического напряжения на рулоне. В трех точках рядом с краем полотна, в центре. Так вод заряд в каждой точке одинаковый. 30 - 35 кВ (отрицательный), что для рулона на 1000мм, что на 500мм.

Можно про это подробнее. Вообще-то киловольты - это напряжение, разность потенциалов между каким-то двумя точками. То есть это напряжение между точкой на материале и землей?
Проводилось ли измерение с одной и с другой стороны материала?

[Geen]

avrail в сообщении #1533403 писал(а):

Обработка материала - создание рельефа (можно сказать гравировка), это не окраска и не нанесения как либо составов - ничего такого в процессе нет, исключаем.

А если без обработки? А если без помещения вообще?

[avrail]

1. Правильно ли понимаю, что материал диэлектрик? ДА
2. создание рельефа (можно сказать гравировка)
Гравировка подразумевает удаление части материала. Это так? Или что-то другое, может типа штамповки? ШТАМПОВКА, но без прерывная, идет за счет стального вала с гравировкой и резинового поджимного (между ними полотно).
То есть: имеются ли трущиеся поверхности при нанесении рельефа между материалом и инструментом? ДА, врашение и прижим вала. Удаляется ли часть материала при нанесении рельефа? НЕТ, рисуонок переносится за счет давления с носителя вала на пленку.
3. По характеру дефектов можно ли судить, о том грязь попала до нанесения рельефа, после или во время?
о тех дефектах, о которых идет речь - попали либо до, либо вовремя. Дефекты после в статистике брака не рассматривались.
4. Исследовался ли характер грязи?
а) что за частицы? Электропроводные или нет?
б) это части материала, инструмента или другое?
ХОРОШИЙ ВОПРОС, именно из-за него и создал тему. брак - это по сути дефекты на изображении порядка 0,2мм. Определить мы не можем, что это - деформация (выщип) материала в процессе круговой штамповки, присутствие данного образование в исходном материале или попадание с внешней среды.
Тут мы рассуждали логически, если это присутствие, или физическая особенность дефекто-образования от процесса штамповки, то процент брака не должен был бы изменится при изменении ширины полотна. Повторюсь, мы ожидали несколько меньший процент брака, поскольку считали что грязь идет преимущественно с краю полотна. Однако все дальнейшие наши исследования привели нас в тупик. Брак снизился в 4 раза(!) а разбраковка материала исходной ширины дала результаты о его равномерном расположении по все ширине. (разбраковка производилась по цифрам в отчете ОТК, не фактически)
6. Поверхность материала свободна для обдува воздухом или нет?
свободна. материал проходи не в кожухах - прямой контакт со средой в помещении.
7. Правильно понимаю, что материал - рулонный, который в процессе производства разматывается и подается в линию для обработки?
да все именно так.
8. Инструмент, контактирующий с материалам диэлектрик или проводник? стальной вал - проводник.
Если проводник, то заземленный или нет? - оборудование заземленное.


Да и проводили замеры электростатического напряжения на рулоне. В трех точках рядом с краем полотна, в центре. Так вод заряд в каждой точке одинаковый. 30 - 35 кВ (отрицательный), что для рулона на 1000мм, что на 500мм.

Можно про это подробнее. Вообще-то киловольты - это напряжение, разность потенциалов между каким-то двумя точками. То есть это напряжение между точкой на материале и землей?
Замеры проводились электронным прибором Meech https://meech.com/product/983v2-static-locator/ в соответствии с инструкцией расстояние 100 - 150 мм до объекта, после каждого измерения - обнуление.

Проводилось ли измерение с одной и с другой стороны материала?
Измерения проводились по поверхности рулона который висит на размотке перед обработкой. (это обязательная процедура перед запуском). Сам проводил замеры с разных сторон, напряжение схожее. т.е. если есть заряд 30 +/- 5 кв, значит он с обоих сторон. на оборудовании висят антистатические планки, к слову сказать, на намотке напряжение уже от 0,5 - 4кв.

[EUgeneUS]

avrail

Почитайте пожалуйста FAQ - как оформлять цитаты, на которые Вы отвечаете.

avrail в сообщении #1533458 писал(а):

ХОРОШИЙ ВОПРОС, именно из-за него и создал тему. брак - это по сути дефекты на изображении порядка 0,2мм. Определить мы не можем, что это - деформация (выщип) материала в процессе круговой штамповки, присутствие данного образование в исходном материале или попадание с внешней среды.

Понятно, что в процессе потокового контроля ОТК определить сложно, практически невозможно. Но можно же взять несколько десятков отбракованных образцов и посмотреть в микроскоп. Нет?

ИМХО, тут такие вопросы:
1. Каков источник дефектов?
2. Если дефекты связаны с грязью, то каков источник грязи?
3. Каков механизм переноса грязи на материал?

И по каждому вопросу можно выдвигать кучу гипотез. Если Вы каждую гипотезу будете проверять на оборудовании, то только этим и будете заниматься вместо производства. Менеджеры будут ещё больше недовольны

А исследования характера повреждений может какие-то гипотезы подтвердить или наоборот опровергнуть.
Например, если выяснится, что дефекты в основном располагаются снизу, то имеет смысл обратить внимание на прижимной резиновый вал. Статика может накапливаться на нем, он и пылесосит грязь из воздуха.
Или если выяснится, что грязь - это в основном части самого материала, то либо загрязнено сырьё, либо пылит участок разрезки на узкие ленты.
И т.д.

[sergey zhukov]

avrail
Может, быть, разнотолщинность пленки. На больших полотнах она должна влиять сильнее. Если сила натяжения осталась прежней, то напряжение в материале, кстати, возросло вдвое.

Я работал на производстве пленки. Качество может зависеть от многих условий: температура и влажность в помещении, равномерность прогрева оборудования, нестабильность толщины пленки, чистота и температура поверхности формовочных валков и т.д. Если вы даже еще не определили, с чем имеете дело (выщип, частицы на пленке, качество самого материала), то тут вообще сплошная неопределенность. Я бы начал с изучения состояния материала перед его попаданием под штамповочный вал.

[Батороев]

avrail, не пробовали применять антистатики?