För Reinhold Rutks vid Swedish Electrostatics har den nya friformframställningstekniken inneburit många fördelar. Nu gör han på ett enkelt och effektivt sätt prototyper när han ska ha fram specialapplikationer som undanröjer problem med statisk elektricitet. Den nya generationens FFF-maskiner ser mest ut som uppförstorade mikrovågsugnar. Deras plats är inte längre ute på verkstadsgolvet utan inne på kontoret.

Skräddarsydda prototyper löser
problem med statisk elektricitet

Reinhold Rutks äger företaget Swedish Electrostatics i Stockholm som specialiserat sig på att hjälpa industrin med problem orsakade av statisk elektricitet. Oftast handlar det om att eliminera oönskad statiskt elektricitet, men det kan också gälla att tillföra önskad statisk elektricitet.
Den statiska elektricitetens främsta negativa egenskap är att den drar till sig och binder samman damm och smutspartiklar vilket kan orsaka mycket stora problem i en produktionsprocess med sänkta linjehastigheter och försämrade kvaliteter som följd. Exempel på problem förorsakade av statisk elektricitet:
• Krympfilm fastnar runt brytrullar och slits av.
• Små detaljer som packas i blisterpack ”hoppar ur”
förpackningen före förslutningen.
• Svetsförslutningen vidvacuumpackning av exempelvis kaffe blir otät på grund av att kaffekornfastnar i svetsen.
• Vid invägning av läkemedel i plastburkar hamnar delar av substansen på burkens utsida.
• Vid etikettering av schampoflaskor rynkas etiketten.
• Konfektyr som vägs in iplastaskar slår ut vågensstyrelektronik.

Statisk nytta
Den främsta positiva egenskapen är att statisk elektricitet binder samman ytor. Skyddspapper kan exempelvis laddas fast på valsad tunnplåt och sidorna i ett bokblock kan laddas ihop inför förflyttningen till limbindare. Uppladdning med statisk elektricitet är vanlig i bland annat kopieringsmaskiner. Elektrostatisk målning är ett annat användningsområde.
– Dessa nyttoanvändningar är områden på frammarsch och många applikationer är ännu inte kommersiellt utnyttjade, förklarar Reinhold Rutks.

Obalans
Statisk elektricitet utgörs av en obalans i ett materials laddningstillstånd, materialet har antingen fått ett överskott av elektroner och blivit minusladdat eller fått ett underskott och blivit plusladdat. Eftersom den statiska laddningen är stillastående eller endast ytterst begränsat rörlig går det inte att utvinna energiskapande elektricitet ur den.
Den statiska elektriciteten elimineras genom att joniserad luft tillförs den laddade ytan.

Speciella antistatstavar
Swedish Electrostatics konstruerar jonisatorer där speciella antistatstavar utgör grundapplikationen. När dessa jonisatorer kopplas till högspänning produceras joniserad luft som både ger positiva och negativa joner och därmed effektivt ”slår ut” den statiska elektriciteten.
Jonisatorerna placeras intill eller på den laddade ytan. Ofta måste de monteras in i trånga skrymslen. Designen måste hela tiden anpassas efter utrymmet. Och det behövs sällan många enheter, ibland kanske en handfull men ofta bara en.
– Det gör att det blir för dyrt och för komplicerat att framställa dem på traditionellt hantverksmässigt sätt med maskinell bearbetning, säger Reinhold Rutks.

Egen prototypverkstad
För ett par år sedan investerade Swedish Electrostatics i en friformframställningsmaskin (FFF-maskin) som i grunden är avsedd för prototyptillverkning men som också kan användas för produktion av korta serier. Resultatet har blivit att Reinhold Rutks numera producerar prototyper när han ska ha fram en specialdesignad jonisator.
– Vi kan ”skräddarsy” på ett helt annat sätt än tidigare och tekniken gör det möjligt för oss att lösa helt nya problem, säger han.
– På samma gång har vi blivit vår egen prototypverkstad, vi behöver inte längre köpa in prototyptjänsterna.

Prototyp löser problemen
Enligt Reinhold Rutks är statisk elektricitet ett dolt och oerhört vanligt problem inom industrin.
– Ofta vet man inte att en produktionsstörning orsakas av statiskt elektricitet utan det är först när vi kopplas in som det uppdagas.
Genom att sätta in en ”prototyp” vid felkällan åtgärdas störningen snabbt och effektivt.
Reinhold Rutks:
– En typisk applikation kostar med kringutrustning kanske 40.000 kronor – och höjer tillverkningskapaciteten med kanske upp till 20 procent. Det blir hemräknade pengar direkt!
Med den senaste generationens FFF-maskiner, som kan sägas se ut som en uppförstorad mikrovågsugn, tas detaljnoggranna fullskaleprototyper snabbt fram via 3D-printing. FFF-maskinerna framställer som regel prototyper i ABS-plast, polykarbonat och PSU samt ABS-plast och polykarbonat kombinerat.