Fixadores de plástico e o perigo da eletricidade estática

Quando os fechos de plástico esfregam uns nos outros ou no saco plástico em que podem ser armazenados, uma carga estática se desenvolve. Este fato provavelmente não o surpreende, já que quase todo mundo está familiarizado com a realidade cotidiana da eletricidade estática.

A maioria de nós reconhecerá a descarga eletrostática (ESD) como um “choque” que recebemos ao caminhar por um piso acarpetado e tocando uma maçaneta de metal. Todos nós já experimentamos a aderência estática em uma peça de roupa retirada da secadora. A descarga atmosférica de eletricidade estática é a explicação científica por trás dos raios.

Então, por que a eletricidade estática é tão perigosa para as peças de plástico? Quando os componentes de plástico ficam carregados, pedaços de sujeira, incluindo poeira, pedaços de plástico, cabelo, óleos de corte e outros detritos serão atraídos para a carga. Partículas em peças de plástico causam problemas em situações como aplicações médicas, eletrônicos e fabricação de semicondutores, para citar alguns. Por causa da carga estática, nenhuma quantidade de lavagem normal, sopro ou esticamento das peças irá desalojar as partículas. A única maneira de limpar os fechos plásticos é encontrar uma maneira de liberar a carga e liberar as partículas. Para realizar essa tarefa, dispositivos de descarga eletrostática (ESD) foram desenvolvidos. Para entender como essas ferramentas funcionam, devemos primeiro examinar a eletricidade estática com mais detalhes.

Vamos começar com a estrutura de um átomo. No meio de cada átomo está um núcleo. É composto de dois tipos de partículas, prótons e nêutrons. Orbitando ao redor do núcleo estão os elétrons. Embora o núcleo seja muito grande em comparação com os elétrons em órbita, a maior parte do átomo é espaço vazio. * Prótons, nêutrons e elétrons têm carga elétrica. Os prótons têm carga positiva (+), os elétrons têm carga negativa (-) e os nêutrons não têm carga, o que os torna neutros. A carga de um próton é igual à carga de um elétron. Se um átomo contém o mesmo número de prótons e elétrons, o átomo tem uma carga elétrica neutra. Os prótons e nêutrons que constituem o núcleo estão fortemente ligados, mas os elétrons em órbita não. Eles são capazes de se mover de um átomo para outro. Portanto, se um átomo perder elétrons, ele se tornará carregado positivamente e, se ganhar elétrons, terá uma carga negativa.

Alguns materiais como plástico, tecido e vidro não liberam seus elétrons facilmente. Eles são chamados de isoladores. Materiais como metais perdem seus elétrons com mais facilidade e são chamados de condutores. Como os plásticos são isolantes, eles são maus condutores de eletricidade. Cargas elétricas tendem a se acumular na superfície dos isoladores, resultando em eletricidade estática. Eletricidade estática é o desequilíbrio de íons positivos e negativos na superfície de um objeto. A eletricidade estática é assim chamada porque está em repouso, sem se mover. Mais precisamente, deveria ser chamada de carga estática, o que significa um excesso ou deficiência de elétrons que não estão se movendo.

Então, como um dispositivo ionizador de descarga eletrostática (ESD) entra? Ionizadores ESD neutralizam uma carga estática equilibrando os íons entre as moléculas dos gases no ar circundante. Para remover a carga estática aderida à superfície dos fechos plásticos, é necessário fornecer mais íons positivos e negativos e distribuir esses íons pelo objeto isolante. A carga estática é então neutralizada e as peças de plástico não atraem mais sujeira ou poeira.

Os dispositivos ESD industriais mais comuns são ionizadores corona que funcionam aplicando alta voltagem à ponta de uma ponta afiada ou bico. Freqüentemente, esses dispositivos possuem um ventilador para espalhar as partículas ionizadas pelo ar. Ionizadores ESD também são usados ​​em muitos ambientes de trabalho de alta tecnologia para controlar a descarga eletrostática. Esses dispositivos são usados ​​para controlar a estática em condutores que não podem ser aterrados ou, conforme discutido acima, em isoladores como fixadores de plástico.

* Embora os físicos nucleares reconheçam outras partículas subatômicas, não precisamos considerá-las nesta discussão.

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