Tĩnh điện là gì? Vì sao phải khử tĩnh điện trong sản xuất?

[nchun...@gmail.com]

Hiện tượng tĩnh điện xảy ra ở khắp mọi nơi trong cuộc sống xung quanh
ta. Về bản chất thì tĩnh điện chỉ đơn thuần là sự mất cân bằng về điện
tích của một vật chất nào đó. Chẳng hạn như khi ta cọ xát một cái bút
viết với tóc vậy, một số điện tích hay còn gọi là electron sẽ bị mất
đi do quá trình cọ xát và kết quả là vật mất điện tích sẽ mang điện
tích dương, còn vật nhận thêm điện tích sẽ mang điện tích âm.
Tĩnh điện có ảnh hưởng gì trong sản xuất?

Như chúng ta đã biết thì các linh kiện điện tử như IC rất nhạy về
điện, nó nhạy đến mức mà đôi khi chính sự tĩnh điện của con người cũng
đủ để làm hỏng cách điện của mạch trong IC. Và kết quả là ta chỉ sờ
tay vào cũng đủ làm hỏng con IC đó. Ở một khía cạnh khác thì các vật
tích điện trái dấu thường có xu hướng hút nhau, đó là lý do vì sao các
thiết bị điện tử như tivi lại bị bụi bám nhiều như thế. Trong sản
xuất, có những khâu yêu cầu sản phẩm phải thật sạch sẽ, không được bám
bụi cũng như các linh kiện điện tử phải được khử hết tĩnh điện để
tránh những rủi ro đáng tiếc trong quá trình chế tạo và lắp ráp.

Để làm được việc này, các nhà máy sản xuất đã áp dụng các biện pháp
khử tĩnh điện cho một số công đoạn cần thiết. Chúng ta có thể tham
khảo một số cách khử tĩnh điện thông qua các hình ảnh minh họa sau
đây.
Khử tĩnh điện cho kính quang học để tránh dính bụi bẩn
Khử tĩnh điện các chai nhựa để tránh dính bụi bẩn trong khi di chuyển
Tránh phim bọc bị xoắn do tĩnh điện

Khử tĩnh điện để đảm bảo độ tinh khiết cho tấm silicon

Ngăn không cho bụi bám vào trong quá trình dán nhãn

Khử tĩnh điện cho các chi tiết nhựa, cao su

Khử tĩnh điện cho mạch in

Khử tĩnh điện trong dây chuyền lắp ráp điện thoại di động

Thông qua các hình ảnh minh họa trên, ta có thể thấy là rất nhiều
ngành sản xuất cần đến việc khử tĩnh điện. Trong các loại tĩnh điện
thì được chia ra làm loại tĩnh điện âm và tĩnh điện dương và vì vậy
các chế độ khử tĩnh điện được chia ra là chế độ cân bằng về điện tích,
chế độ khử ion âm và chế độ khử ion dương. Cấu tạo một bộ khử tĩnh
điện thông qua việc tạo ion (Ionizer) loại dùng quạt có thể được mô tả
như hình bên. Thông qua việc hòa trộn và thổi các ion được tạo ra bằng
quạt cộng với bộ cảm biến và điều khiển cân bằng Ion, phương pháp này
cho phép sử dụng tối ưu cả về tốc độ ion hóa và khả năng cân bằng ion.
Chúng ta biết rằng, khử tĩnh điện cho một vật nghĩa là đưa vật đó về
trạng thái cân bằng về điện tích bằng cách thổi khí đã được ion hóa
trái dấu vào vật nhiễm tĩnh điện. Và để làm được điều đó thì thiết bị
khử tĩnh điện phải có khả năng tạo được ra các ion âm và ion dương.

Hiện tại Omron đã đưa ra thị trường 3 loại thiết bị ionizer: dạng quạt
(fan type), dạng thanh (bar type) và dạng thổi (air push type).
Dạng quạt ZJ-FA:

Có nhiều model tương ứng với mức quạt mạnh yếu khác nhau (ZJ-FA01, 02,
03: lưu lượng gió từ 0,255 đến 2,2 m3/phút). Loại này có sẵn cảm biến,
giúp theo dõi và duy trì độ cân bằng ion có hiệu quả nhất. ZJ-FA có
thể kết nối với bộ theo dõi mức ion (Ion Monitor) ZJ-MA01 với đèn báo
5 mức và tín hiệu cảnh báo thời điểm cần bảo trì làm sạch.

Model dạng quạt ZJ-FA10 cao cấp tích hợp sẵn đèn chỉ thị 7 mức
Dạng thanh ZJ-BA (Bar type):

Loại này có chiều dài xử lý ion từ 420 đến 2580mm, đáp ứng được các
yêu cầu đa dạng về diện tích. ZJ-BA sử dụng phương pháp tạo ion tiên
tiến Dual-mixing variable DC method nhằm đạt độ cân bằng ion hiệu quả
nhất, đồng thời tích hợp sẵn 3 cảm biến giám sát mức ion.

Có thể đặt sẵn chế độ hoạt động cân bằng ion, hoặc thiên về ion dương/
âm tùy yêu cầu.

Bộ điều khiển từ xa cho phép điều khiển tới 16 bộ ZJ-BA.

Dạng thổi (Air push type) KS1:

Loại này cho phép khử tĩnh điện tại chính xác vị trí yêu cầu nhờ có
một hệ các đầu vòi với hình dạng, kích thước khác nhau. Lưu lượng
khoảng 100 l/phút.
Để nắm bắt được chính xác mức độ tĩnh điện của đối tượng, Omron cũng
cho ra bộ Smart Electrostatic Sensor (Cảm biến đo mức tĩnh điện) ZJ-
SD.

Đầu cảm biến tĩnh điện ZJ-SD100 được thiết kế nhỏ gọn và có thể xoay
được, khoảng cách phát hiện từ 5-100mm. Bộ khuếch đại ZJ-SDA11 có tích
hợp màn hình cho phép hiển thị giá trị tĩnh điện.

Để hiệu quả hơn trong quá trình khử tĩnh điện thì ta có thể sử dụng
các cảm biến đo ở một vài vị trí, hoặc có thể đo độ tĩnh điện sau khi
đã được khử xem chất lượng khử tĩnh điện ra sao. ZJ-SD cho phép kết
nối tới 5 cảm biến tĩnh điện và đồng thời hiển thị lên màn hình máy
tính nhờ một bộ tổng hợp dữ liệu kết nối giữa các bộ khuếch đại