Cuando cruzas una habitaci\u00f3n hacia el interruptor de la luz, sabes que se acerca. Incluso puedes hacer una mueca prematuramente al extender la mano, anticipando una sacudida, pero esperando s\u00f3lo un peque\u00f1o chisporroteo. Efectivamente\u2026 \u00a1ZAP! Un peque\u00f1o rayo de electricidad sale disparado de la punta de tu dedo, se conecta con el interruptor y te hace retroceder.<\/p>\n\n\n\n
Si bien esa descarga relativamente peque\u00f1a puede ser una molestia menor para usted, la liberaci\u00f3n de esta carga electrost\u00e1tica podr\u00eda tener ramificaciones importantes en diversos entornos. Una peque\u00f1a descarga electrost\u00e1tica podr\u00eda destruir ordenadores y equipos de producci\u00f3n. Incluso podr\u00eda encender humos o polvos secos en espacios cerrados, provocando explosiones e incendios.<\/p>\n\n\n\n
Afortunadamente, existe una forma muy eficaz de evitar que la molestia t\u00edpicamente menor de la electricidad est\u00e1tica se convierta en un problema operativo o de seguridad importante. Comienza desde cero con la instalaci\u00f3n de sistemas de pisos resinosos disipadores electrost\u00e1ticos (ESD). Este tipo de suelo est\u00e1 dise\u00f1ado para drenar la carga el\u00e9ctrica que se acumula en nuestro cuerpo, de modo que no se produzca ninguna descarga cuando una persona entra en contacto con una superficie con carga opuesta. Con una carga m\u00ednima o nula disponible para liberar, el equipo no deber\u00eda verse afectado y los vapores o polvos no se encender\u00e1n.<\/p>\n\n\n\n
Los pisos ESD son necesarios en una variedad de entornos para proteger equipos y empleados sensibles (Figura 1)<\/strong>. Son especialmente importantes para la gran cantidad de instalaciones de bater\u00edas que est\u00e1n surgiendo en toda Am\u00e9rica para satisfacer las crecientes demandas del mercado de veh\u00edculos el\u00e9ctricos (EV). Estas instalaciones requieren pisos ESD en varias \u00e1reas de producci\u00f3n a nivel de sala blanca para evitar da\u00f1os por millones de d\u00f3lares si una descarga est\u00e1tica desconectara la maquinaria o encendiera los humos en las \u00e1reas de procesamiento h\u00famedas.<\/p>\n\n\n\n Con miles de millones invertidos en instalaciones de bater\u00edas para veh\u00edculos el\u00e9ctricos que superan los tres millones de pies cuadrados bajo un mismo techo, es fundamental que los pisos ESD se especifiquen e instalen correctamente. Este art\u00edculo explicar\u00e1 por qu\u00e9 se producen cargas electrost\u00e1ticas en primer lugar y c\u00f3mo mitigarlas en \u00e1reas cr\u00edticas utilizando pisos ESD.<\/p>\n\n\n\n La electricidad est\u00e1tica es un fen\u00f3meno bien conocido, desde ese familiar chasquido del interruptor de la luz hasta la experiencia literalmente electrizante de frotar un globo en tu camisa y acercarlo a tu cabeza. Ocurre cuando caminamos sobre casi cualquier superficie: pisos resinosos, alfombras, laminados, baldosas y m\u00e1s. La fricci\u00f3n resultante hace que se acumule una carga negativa en nuestros cuerpos a medida que los electrones se transfieren desde la superficie bajo los pies. Recogemos y almacenamos estos electrones hasta que entramos en contacto con una superficie que contiene menos electrones. Luego, el exceso de electrones salta de nuestros cuerpos a la superficie m\u00e1s cargada positivamente, provocando esa chispa y sacudida tan familiares.<\/p>\n\n\n\n Para sentir siquiera una descarga el\u00e9ctrica est\u00e1tica, la descarga debe ser de un m\u00ednimo de 3.500 voltios. Sin embargo, una descarga de s\u00f3lo 20 voltios puede da\u00f1ar o arruinar la microelectr\u00f3nica sensible. Por eso es tan importante que las plantas de bater\u00edas para veh\u00edculos el\u00e9ctricos y otras instalaciones que albergan dispositivos electr\u00f3nicos sensibles mitiguen este potencial de choque (Figura 2)<\/strong>. De hecho, muchas de estas ubicaciones operan programas ESD en todas las instalaciones que requieren materiales de piso espec\u00edficos y accesorios complementarios, como calzado especial, mu\u00f1equeras antiest\u00e1ticas y tapetes con cables de conexi\u00f3n a tierra. Todos estos mecanismos de control ayudan a drenar al suelo la energ\u00eda almacenada en nuestros cuerpos.<\/p>\n\n\n\n Los pisos ESD resinosos funcionan permitiendo que cualquier carga que se acumule dentro de una persona que camina por una habitaci\u00f3n se transfiera inmediatamente a elementos conductores incrustados dentro del material del piso y luego al suelo (Figura 3)<\/strong>. Esta conexi\u00f3n directa e ininterrumpida se puede realizar incrustando una tira de cobre dentro de las capas conductoras del piso y conectando esa tira a una viga met\u00e1lica del piso, un poste de acero, el terminal de conexi\u00f3n a tierra de un tomacorriente el\u00e9ctrico existente u otro punto de conexi\u00f3n a tierra (Figura 4)<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n En las instalaciones de bater\u00edas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, los pisos ESD se utilizan principalmente para proteger los equipos de golpes da\u00f1inos y evitar que las instalaciones se incendien. En los entornos a nivel de sala limpia para la producci\u00f3n de bater\u00edas, los altos niveles de filtraci\u00f3n y los bajos niveles de humedad crean un ambiente seco con un alto potencial de electricidad est\u00e1tica. En tales \u00e1reas, una descarga electrost\u00e1tica absoluta podr\u00eda provocar un cortocircuito en los equipos de fabricaci\u00f3n de bater\u00edas sensibles. Adem\u00e1s, en las \u00e1reas de procesamiento h\u00famedo, los productos qu\u00edmicos inflamables, incluidos los lodos y la N-metil-2-pirrolidona (NMP) utilizados en la fabricaci\u00f3n de c\u00e9lulas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, podr\u00edan encenderse debido a una chispa. Sin embargo, con los pisos ESD instalados correctamente en estas \u00e1reas, nada es sorprendente porque cualquier carga el\u00e9ctrica se disipa inmediatamente al suelo.<\/p>\n\n\n\n Si bien los entornos t\u00edpicos de producci\u00f3n de autom\u00f3viles cuentan con pisos de resina epoxi, las instalaciones de bater\u00edas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos funcionan mejor si se especifican pisos de uretano ESD para las \u00e1reas de producci\u00f3n. Las razones principales incluyen la eficiencia y facilidad de instalaci\u00f3n del material, as\u00ed como su durabilidad superior y resistencia qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n Con los epoxis, puede resultar m\u00e1s dif\u00edcil y llevar m\u00e1s tiempo incorporar mecanismos ESD en el material resinoso que con los uretanos. En ambos casos, los instaladores deben crear peque\u00f1os lotes de resinas y mezclar componentes conductores ESD. Adem\u00e1s, los errores de mezcla tienen el potencial de limitar la conductividad del piso, dejando zonas muertas que no permiten que las cargas se disipen cuando no se usan kits previamente medidos. Es m\u00e1s probable que se produzcan estos puntos muertos cuando se utilizan formulaciones ep\u00f3xicas m\u00e1s dif\u00edciles de mezclar.<\/p>\n\n\n\n M\u00e1s all\u00e1 de sus ventajas de eficiencia, los sistemas de pisos ESD de uretano tambi\u00e9n son m\u00e1s duraderos (hasta cuatro veces m\u00e1s resistentes al desgaste) que los ep\u00f3xicos (Figura 5)<\/strong>. Eso incluye tener una resistencia superior a los rayones y al desgaste, as\u00ed como una mayor resistencia a los productos qu\u00edmicos, incluidos agentes de limpieza fuertes y materiales corrosivos como los lodos y el NMP utilizados en la producci\u00f3n de celdas de bater\u00eda. El NMP es especialmente agresivo y puede destruir una capa de epoxi dentro de las dos horas posteriores a la exposici\u00f3n, mientras que una capa de uretano puede resistir el qu\u00edmico durante 14 d\u00edas. Adem\u00e1s, los sistemas de pisos de uretano tienen una estabilidad ultravioleta (UV) superior en comparaci\u00f3n con los ep\u00f3xicos, que tienden a amarillear y volverse calc\u00e1reos bajo la exposici\u00f3n a los rayos UV.<\/p>\n\n\n\n El control eficaz de las descargas electrost\u00e1ticas requiere la instalaci\u00f3n de un sistema de piso multi-capa con peque\u00f1as tiras de un material de conexi\u00f3n a tierra que conecte el piso a una tierra permanente e ininterrumpida. Esta configuraci\u00f3n crea un plano equipotencial el\u00e9ctrico (EP), una condici\u00f3n en la que la electricidad est\u00e1tica se puede disipar en cualquier direcci\u00f3n. Si bien es un excelente mecanismo de puesta a tierra en s\u00ed mismo, el concreto no puede servir como EP porque las bolsas de aire, las variaciones de composici\u00f3n, los agregados y otros aditivos presentes en el material pueden no permitir una conductividad uniforme. Ah\u00ed es donde entran los suelos ESD.<\/p>\n\n\n\n Un sistema de piso ESD t\u00edpico incluye las siguientes capas: un sustrato de concreto, una capa opcional de mitigaci\u00f3n de humedad, cinta de conexi\u00f3n a tierra de cobre, una capa de imprimaci\u00f3n ESD y una capa superior ESD (Figura 6)<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Los instaladores pueden aplicar pisos ESD resinosos sobre concreto nuevo o existente. Primero deben granallar y moler el concreto seg\u00fan sea necesario para lograr un perfil de superficie de concreto (CSP) suficiente, generalmente de 3 para pisos ESD de uretano. Si el concreto es nuevo, los instaladores pueden esperar solo siete d\u00edas, en lugar de la espera m\u00ednima tradicional de 28 d\u00edas para el concreto verde, si aplican una imprimaci\u00f3n para mitigar la humedad. Esta capa sella el concreto para que la humedad y el aire no puedan salir gases y causar burbujas debajo del material del piso. Esta imprimaci\u00f3n tambi\u00e9n se puede utilizar para rellenar cualquier irregularidad dentro del hormig\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n A continuaci\u00f3n, los instaladores deben crear una verdadera conexi\u00f3n a tierra mediante un contacto directo e ininterrumpido entre la parte superior de la superficie del piso conductor y un punto de conexi\u00f3n a tierra. Se recomienda la cinta de conexi\u00f3n a tierra de cobre sobre el alambre de cobre debido a su mayor superficie de contacto y su perfil m\u00e1s delgado. No se requiere una rejilla completa que cubra toda la habitaci\u00f3n. En su lugar, los instaladores deben aplicar un m\u00ednimo de seis pulgadas de cinta de cobre de dos pulgadas de ancho sobre el sustrato de concreto o la capa de imprimaci\u00f3n opcional y, en \u00faltima instancia, conectar esa cinta a un punto de conexi\u00f3n a tierra establecido. En general, las \u00e1reas deben tener un m\u00ednimo de un punto de conexi\u00f3n a tierra por cada 1000 pies cuadrados de espacio continuo para disipar adecuadamente la electricidad est\u00e1tica.<\/p>\n\n\n\n Si existen costuras en el sustrato de concreto, es importante asegurarse de que ninguna secci\u00f3n est\u00e9 aislada de la continuidad el\u00e9ctrica y, por lo tanto, de la ruta de conexi\u00f3n a tierra. Esto puede requerir el uso de una tira de cobre en forma de Y para unir las juntas existentes en el concreto (Figura 7)<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Luego, el instalador debe probar la continuidad del sistema de conexi\u00f3n a tierra, siguiendo el m\u00e9todo de prueba est\u00e1ndar ASTM F150-06 para resistencia el\u00e9ctrica de pisos resilientes conductores y disipadores de est\u00e1tica, para confirmar que disipar\u00e1 la carga requerida. Los instaladores pueden realizar pruebas de superficie a superficie para verificar la conductividad entre dos electrodos met\u00e1licos colocados a 36 pulgadas de distancia en el piso, usando un \u00f3hmetro para determinar la resistencia de un punto a otro dentro del piso (Figura 8)<\/strong>. Adem\u00e1s, pueden realizar pruebas de superficie a tierra colocando un electrodo en el piso a 36 pulgadas de otro electrodo conectado a la conexi\u00f3n a tierra para confirmar la resistencia a tierra.<\/p>\n\n\n\n A continuaci\u00f3n, los instaladores aplicar\u00e1n una capa de imprimaci\u00f3n ESD sobre la cinta de conexi\u00f3n a tierra. Esta capa incluye una variedad de componentes de relleno conductores, como negro de humo o fibras de carbono recubiertas de n\u00edquel, que permiten la conductividad de esta capa entre la capa superior y la cinta de conexi\u00f3n a tierra. Nuevamente, el instalador de pisos debe verificar la conductividad de esta capa de imprimaci\u00f3n despu\u00e9s del curado para garantizar que sea inferior a 0,050 M ohmios cuando se prueba de acuerdo con ASTM F150-06.<\/p>\n\n\n\n La capa final es una capa superior (o capas finales) ESD que comprende cargas conductoras y componentes de resina y pigmentos. Los componentes conductores completan el circuito desde una persona que camina sobre el piso hasta la capa superior, la imprimaci\u00f3n y la cinta de conexi\u00f3n a tierra que se encuentra debajo. Los materiales de resina proporcionan un acabado de piso est\u00e9ticamente agradable que es resistente al ataque qu\u00edmico y a la abrasi\u00f3n. Despu\u00e9s del curado, un ingeniero o contratista el\u00e9ctrico externo debe proporcionar una verificaci\u00f3n final de la conductividad del sistema de piso. Las lecturas finales deben proporcionar una resistencia a fugas de conductividad el\u00e9ctrica de entre 1,0 x 106 ohmios y 1,0 x 109 ohmios para un piso ESD cuando se prueba seg\u00fan la norma ASTM F150-06.<\/p>\n\n\n\n Tanto para las aplicaciones de imprimaci\u00f3n ESD como de capa final, es fundamental que los instaladores no excedan las especificaciones de espesor de los materiales ESD. Los componentes conductores a\u00f1adidos a los revestimientos deben ser accesibles en superficie para completar el circuito desde el pavimento hasta el punto de puesta a tierra. Si se aplica demasiado material, la resina m\u00e1s espesa puede proteger este camino y no permitir que las cargas electrost\u00e1ticas se disipen lo suficiente a trav\u00e9s del piso.<\/p>\n\n\n\n Las inspecciones intermedias que se llevan a cabo durante las instalaciones de pisos ESD son puntos de retenci\u00f3n cr\u00edticos que ayudan a garantizar que el piso pueda drenar la carga especificada del personal que trabaja en el \u00e1rea. Sin estos controles, los instaladores corren el riesgo de sufrir retrasos y gastos importantes. Esto se debe a que si el piso de una instalaci\u00f3n de bater\u00edas para veh\u00edculos el\u00e9ctricos no supera la prueba de conductividad final, es posible que sea necesario retirarlo y reinstalarlo.<\/p>\n\n\n\n Despu\u00e9s de la instalaci\u00f3n, es importante inspeccionar peri\u00f3dicamente los pisos ESD para garantizar que mantengan la conductividad adecuada. Esta frecuencia de inspecci\u00f3n puede depender de la cantidad de tr\u00e1fico y del desgaste del piso, ya que el tr\u00e1fico intenso y repetido puede causar que la capa final se desgaste y eleve la carga el\u00e9ctrica del piso, lo que hace que se vuelva demasiado conductivo. Nuevamente, un contratista el\u00e9ctrico ser\u00e1 la mejor fuente para realizar estas pruebas. Si las lecturas muestran una tendencia en cualquier direcci\u00f3n, existen formas de estabilizar la conductividad.<\/p>\n\n\n\n La limpieza del suelo tambi\u00e9n puede afectar su capacidad para disipar cargas electrost\u00e1ticas. Por ejemplo, el polvo, la suciedad, la cera o incluso un residuo pesado de tensioactivo de un agente de limpieza pueden crear una barrera suficiente entre el pie y los elementos conductores dentro del piso ESD para inhibir, o incluso bloquear, el flujo de electrones a un punto de conexi\u00f3n a tierra (Figura 9)<\/strong>. Esto puede hacer que el piso ESD sea casi in\u00fatil y aumentar la posibilidad de que se produzcan descargas electrost\u00e1ticas da\u00f1inas. Algunos limpiadores fuertes pueden incluso destruir las part\u00edculas conductoras del piso o hacer que se filtren, minimizando la efectividad del piso. Dadas estas posibilidades, los administradores de las instalaciones querr\u00e1n seguir estrictas pautas de mantenimiento para garantizar que sus pisos mantengan su integridad. Eso puede incluir el uso de compuestos de amonio cuaternario cuando se requiere saneamiento, as\u00ed como agua ablandada para evitar que las incrustaciones de agua dura protejan los componentes conductores del piso.<\/p>\n\n\n\n Las descargas electrost\u00e1ticas no son una opci\u00f3n en las plantas de fabricaci\u00f3n de bater\u00edas para veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Afortunadamente, los pisos ESD de uretano resinoso ofrecen una forma funcional de mitigar eficazmente su potencial, protegiendo equipos, instalaciones y personal. En comparaci\u00f3n con los ep\u00f3xicos, los pisos de uretano ESD, m\u00e1s duraderos y resistentes a los qu\u00edmicos, resisten mejor los exigentes entornos de producci\u00f3n de celdas de bater\u00edas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Adem\u00e1s, la superficie monol\u00edtica continua del piso elimina las l\u00edneas de lechada y los posibles puntos d\u00e9biles que se encuentran en las instalaciones de losetas ESD. Aun as\u00ed, los pisos ESD de uretano resinoso deben instalarse correctamente e inspeccionarse con frecuencia para garantizar su eficacia. Trabajar con proveedores, instaladores e inspectores de pisos expertos ayudar\u00e1 a todo el equipo del proyecto a lograr el \u00e9xito desde la instalaci\u00f3n hasta la operaci\u00f3n continua.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Casey Ball es director de mercado global de Sherwin-Williams High Performance Flooring. Anteriormente se desempe\u00f1\u00f3 como Gerente de Desarrollo de Proyectos, aprovechando su experiencia como Especialista en Especificaciones de Corrosi\u00f3n y Representante de Servicio T\u00e9cnico para Sherwin-Williams despu\u00e9s de comenzar su carrera como T\u00e9cnico de Laboratorio en General Polymers. Ball se ha especializado en el mercado de pisos y revestimientos con Sherwin-Williams Company durante 21 a\u00f1os. Es inspector de revestimientos certificado por NACE e inspector de revestimientos de hormig\u00f3n certificado por SSPC. Tiene una licenciatura en negocios de Wilmington College y obtuvo su MBA en marketing de la Universidad Franklin. <\/p>\n\n\n\n Eugene Geisz es director de marketing global: fabricaci\u00f3n y procesamiento de Sherwin Williams Protective & Marine. Comenz\u00f3 su carrera como ingeniero de procesos para un fabricante farmac\u00e9utico antes de ingresar a la industria de recubrimientos. All\u00ed, durante un per\u00edodo de 17 a\u00f1os, Geisz asumi\u00f3 diversas funciones de ventas y marketing, incluido el de director de desarrollo empresarial, director de cuentas globales y director de ventas regional, cubriendo los mercados aeroespacial y de revestimientos industriales en general antes de ocupar su puesto actual. Tiene una licenciatura en ingenier\u00eda qu\u00edmica de la Western Michigan University y un MBA de la Purdue Krannert School of Business. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cuando cruzas una habitaci\u00f3n hacia el interruptor de la luz, sabes que se acerca. Incluso puedes hacer una mueca prematuramente al extender la mano, anticipando una sacudida, pero esperando s\u00f3lo un peque\u00f1o chisporroteo. Efectivamente\u2026 \u00a1ZAP! 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Comparaci\u00f3n de opciones: uretanos versus epoxis<\/h3>\n\n\n\n
Disipaci\u00f3n de est\u00e1tica de arriba hacia abajo<\/h3>\n\n\n\n
Garantizar una disipaci\u00f3n continua<\/h3>\n\n\n\n
Detener el shock<\/h3>\n\n\n\n
SOBRE LOS AUTORES<\/h5>\n\n\n\n