静电的产生与消除

静电的产生与消除

基础知识篇

1．何谓静电

l-1 何时会产生静电?

大家都很熟悉，当两个物体摩擦时，便会产生静电。

一般来说，静电会正当两个物体的接触与分离(剥离)、摩擦、物体的变形、及离子附着等情况下产生。

(1)脱毛衣时(2)物体摩擦时

(3)剥开相接触的物品时 (4)气体或液体在管内流动时

在制造工厂的现场中，因反复进行摩擦及剥离的次数之多，经常会产生一般生活所难以想象的大量静电。

1-2 人体带电与电击之间的关系

人体带电量

电击的程度下车时，感到触电，便有3KV !

(kV)

1.0完全没感觉

3.0感到刺痛

5.0于掌，甚至手腕感到发麻

7.0手掌感到强烈的疼痛，同时也觉得麻痹

10.0整个手都觉得痛，并且感到触电

12.0感觉到整个子受到强烈的冲击

1-3．静电造成的问题案例

在制造现场中，由于静电的缘故，造成机械停机、生产出不；良产品等故障情形。在此，实际介绍一些静电造成的事故案例。

吸附失误的多张运送零件进抖器阻塞成型品的排出失误、脱模失败

造成工作人员不适薄膜的卷起或卷取不良因为异物附着造成的涂装不均

匀

2．何谓除电?

除电是怎幺一回事?

所渭除电，足将物体表山因磨擦等方式而累积的静电(+，-)，转变成0V状态。

静电对策会依带电物体的不同，而有不同的方法。采取错误的对策时，有时非但没有除电效果，反而会造成反带电。在下一章，将介绍依不同带电物而提出的除电政策。

2-1．导体的除静电对策

仅需接地即可简单方法!!铝、铁等的金属物(导体)带电时，只需进行接地，便能使带电量变为0V。金属滚轮0V

接地线

2-2．绝缘体的除静电对策

使用导电性高的物质时(导电化).即使接地也无法去除静电的绝缘体(树脂的成型品或橡胶等)，在进行除电时，采用“导电化”的方法。本法可以分成两种，一是在产品或材料本身，混合导电性材料(石墨或金属粉等)：第二种方法是在表面涂上一层耐电防止剂。

[对策例]

导电化导电性塑料导电性橡胶薄膜带电防止喷剂

采用除电刷、除电带的静电对策(自我放电式)

除电刷及除屯带直接与接地线连接，利用对象物的静电力来进行除电。由于不需要使用电源，因此是一种安装简便的对策。

除电刷及带电构造

接地线

3．除电刷及除电带的除电原理

3-1原理

1)当除电刷靠近带电物时，藉由静电诱导，除电刷的纤维尖端，

会聚集与带电物极性相反的电荷。

*电荷量与带电物的带电量成正比。

2)聚集的电荷在达到某一程度的电量时，会发生电晕放电，产生

与聚集的电荷相同极性的离子。

3)产生等离子，由于具有与带电物相反的极性，因此会被带电物

表面的静电所吸引。

4)产生等离子与静电进行电力中和。藉由此现象，便可去除工作

物表面的静电。

3-2除电刷及除电带的优缺点

虽然除电刷及除电带，系属价格低廉的除电器，可是其除电性能在原理上，受到带电物电位相当程度的影响，冈此当带电量偏低时，便无法进行除电。(很难进行3kV 以下的除电)。 小常识1

小常识2

何谓静电诱导?

当导体接近带电物体时， 导体内部的电子会产生

移动，该导体面向带电物的表面，会带有与带电

物相反极性的电荷。称此一现象为“静电诱导”。

何谓电晕放电?

这是在尖端等局部施加高压电时发生的现象，系

指对地面放电的现象。

高压电

4．静电消除器的动作原理

4-1 静电消除器的动作原理

静电消除器，系将高压电施加在针状的电极，藉由电极与接地面间的电晕放电，产生离子，利用该离子，对带电物对象进行除电。 *除电原理

对于空间静电的消除，静电消除设备的原理是利用变压器升高电压，产生正负离子，中和空间的正电荷或负电荷，从而消除静电。有人可能会问：如果空间的静电是正电荷引致，中和的只是负离子，而消除器本身产生的正离子怎么办？反之亦然，怎样消除呢？电里面也是有正负大家都知道，问题是正负电荷是不相等的，故此才显示电性。而消除器本身正半周和负半周产生的正负离子是几乎相等的，打个比方，如果空间有10个单位正电荷，4个单位负电荷，故产生6个单位的正静电。若要消除这6个单位的正静电，消除必须产生6个单位的正负离子，用了6个单位的负离子消除正静电，哪剩下的6个单位的正离子怎么办？！这似乎是个问题，但是不要忘了，中和设备产生的正负离子是持续的，中和一方面是中和环境中的正负离子，还有一个方面是平衡环境中的正负离子数量。用大量的正负离子来平衡环境中的正负离子数量，相当于6与6/1000000000000（或更大）相比，使单位体积内所积聚的电荷（或说正离子）的数量变得很少，从而使静电电压变小。这是一个动态的过程

4-2 静电消除器的构造

静电消除器依电极针的电压施加方式，分成AC 式及DC 式2种。 AC 式的静电消除器

DC 式的静电消除器

4-3．静电消除器的除电性能

4-3-1除电时间

需要多少的时间来中和(0V)带电物体的带电压，是

除电性能的第一项指针，除电时间愈短，代表是除

电性能愈佳的除电器。

4-3-2离子平衡

让电极针尖端上的正离子及负离子维持平衡，是除

电性能的第2项指针。

离子平衡的好坏，代表对象物保持的0V状态的好

坏程度。

4-4．不同方式之静电消除器的优缺点

4-4-1 DC式的静电消除器

原理:在正或负的专用电极针施加直流高压电，使电极针产生正离子或负离子

特征：由于可连续产生正离子或负离子，因此

1)产生的离子量多一优点

2)除电时间短一优点

3)有时会带逆电(离子平衡不佳)一缺点

除电的情形

Step1Step2Step3

由于带正电，

吸引了负离子。(进行3个负离子的中和)

在此步骤中，

进行1个负离子的中和。

对象物变成0V后，

由于继续供应负离子，

因此变成带负电

DC式虽可在短时间内除电，但离子平衡不佳.