Torniamo nuovamente a parlare di termoformati con trattamento ESD (acronimo inglese di Electro Static Discharge). L’utilizzo del polistirolo (PS) con proprietà ESD nella termoformatura è oggi sempre più diffuso, trattandosi della soluzione più valida per la movimentazione di componenti elettromeccaniche ed elettroniche: oltre a garantire ordine e pulizia durante i processi, permette di proteggere i prodotti da degradazione e deterioramento prestazionale.
La tabella ufficiale ANSI-ESD indica i vari gradi di resistività superficiale dei materiali plastici, corrispondenti alle 3 principali caratteristiche di risposta alle cariche elettrostatiche: conduttivo, dissipativo e antistatico. Alcuni produttori indicano con il termine univoco “conduttivo” la fascia di prodotti con un indice di resistività superficiale che va da 102 Ω a 1011 Ω.
Qualora un’azienda necessiti di movimentare un circuito stampato alimentato (PCB) l’impiego di materiale con proprietà ESD nel supporto termoformato diventa requisito di primaria importanza. Va precisato che il trattamento ESD può essere applicato a diversi materiali plastici: tra questi polistirolo, ABS, policarbonato, polipropilene, polietilene, poliestere, poliuretano.
Livelli di resistività. Fonte: www.candea-plastics.es
Nell’individuare il corretto materiale ESD il primo aspetto da valutare è l’utilizzo finale del vassoio che determina in altre parole la scelta tra conduttivo, dissipativo o antistatico.
Una seconda variabile da considerare è la tipologia del trattamento, aspetto che determina la durata della prestazione ESD. Questa variabile genera spesso incertezze e dubbi tra le aziende che devono orientarsi nella scelta: nei paragrafi seguenti faremo chiarezza in merito.
Il trattamento ESD, in tutti i suoi gradi di resistività superficiale, può essere applicato con due diverse modalità: superficiale o volumetrico. Vediamo di cosa si tratta.
Trattamento superficiale
Le materie plastiche, costituite essenzialmente da carbonio e idrogeno e contenenti legami covalenti, sono per loro natura isolanti elettrici e come tali in grado di accumulare cariche elettrostatiche. Per ovviare a questa caratteristica e consentire una movimentazione idonea dei componenti elettronici è necessario introdurre elementi elettricamente conduttivi o statico dissipativi. A tale scopo si utilizzano degli additivi che durante il processo di estrusione migrano in superficie attribuendo al materiale prestazioni ESD. La performance in questo caso è limitata alla superficie del film plastico che soggetto a sfregamento e usura perde progressivamente nel tempo le sue peculiarità rendendo le prestazioni di durata limitata.
I produttori di polimeri ESD di durata limitata nel tempo solitamente non dichiarano ufficialmente la scadenza del trattamento, lasciando nel generico la definizione di durata temporanea delle prestazioni ESD. La selezione di una materiale antistatico superficiale sarà in tal caso guidata dalla necessità di contenere i costi in concomitanza di un ciclo di vita limitato del vassoio. Per l’esperienza maturata in Ellepack riteniamo tuttavia corretto confinare le prestazioni nell’arco di un periodo massimo di 6 mesi.
Trattamento volumetrico
Nella movimentazione industriale è sempre più diffuso l’impiego del vassoio riutilizzabile che può avere una durata di alcuni anni. Per questa tipologia di vassoi è necessario mantenere stabile e inalterata la valenza ESD del materiale plastico. Si utilizza a tale scopo il carbon black nel processo di lavorazione del granulo. Il nero di carbone viene introdotto nella mescola producendo un’alterazione stabile del polimero. Il materiale derivato da questa lavorazione ha prestazioni ESD di durata illimitata nel tempo.
In Ellepack indirizziamo spesso la scelta verso materiali ESD di tipo volumetrico che, pur comportando un costo maggiore rispetto al trattamento superficiale, garantiscono una migliore prestazione nel tempo, auspicabile tanto per i vassoi riutilizzabili quanto per quelli usa e getta.
