Nová měřítka pro suché čisté prostory: První energetické řetězy s certifikací podle ISO třídy 1

Energetické řetězy e-skin flat ESD a e-skin soft ESD od společnosti igus jsou prvními energetickými řetězy, které byly institutem Fraunhofer IPA certifikovány podle ISO třídy 1 pro použití v podmínkách suchého čistého prostoru. (Zdroj: igus SE & Co. KG)

Od elektromobilů až po skladování solární energie: S evolucí výroby baterií rostou také požadavky na výrobní prostředí. Energetické řetězy výrobních zařízení například nesmějí při pohybu uvolňovat téměř žádné částice. Další výzvou je extrémně suchá atmosféra moderních suchých čistých prostor. Společnost igus vyvinula speciálně pro odvětví mikroelektroniky energetické řetězy e-skin flat ESD a e-skin soft ESD, které nyní jako první energetické řetězy na světě získaly certifikaci ISO třídy 1 od institutu Fraunhofer IPA. To vytváří jistotu při plánování s ohledem na budoucí požadavky na čistotu ve výrobě baterií.

V moderních továrnách na výrobu baterií existují dva protivníci: vlhkost a nečistoty. Stroje a zařízení proto musí fungovat v extrémně suchém prostředí s relativní vlhkostí vzduchu nižší než jedno procento. Přitom nesmějí uvolňovat žádné částice, které by mohly poškodit citlivý materiál článků. To představuje výzvu také pro energetické řetězy, které například při montáži článků vedou kabely a hadice k pohyblivým částem strojů. Při extrémním suchu se totiž mění třecí poměry, což může vést ke zvýšenému opotřebení a emisím částic. „Pro tento náročný scénář jsme mimo jiné vyvinuli energetické řetězy e-skin flat ESD a e-skin soft ESD. Jsou vyrobeny z tribologicky optimalizovaného vysoce výkonného plastu, který je mimořádně odolný proti oděru, takže se i při rychlých pohybech v extrémně suché atmosféře uvolňuje téměř žádné množství částic,“ říká Kira Weller, produktová manažerka e-řetězů a expertka na čisté prostory ve společnosti igus. Důkazem je nový certifikát institutu Fraunhofer pro výrobní techniku a automatizaci IPA, podle kterého dosahují e-skin flat ESD a e-skin soft ESD jako první energetické řetězy na světě v suchém čistém prostoru nejvyšší třídy čistoty ISO 1. Kira Weller dodává: „Certifikát je pro nás významným milníkem. S celosvětovým rozšiřováním výroby baterií se požadavky na bezpečnost procesů a čistotu průběžně zvyšují. Předpokládáme proto, že průmysl a regulační orgány budou v budoucnu vyžadovat ještě vyšší standardy. Energetické řetězy s certifikací ISO 1 již dnes zajišťují bezpečnost pro budoucí vysoce čistá výrobní zařízení ve výrobě baterií.“

Certifikace je možná díky novému zkušebnímu zařízení Fraunhofer IPA

Společnost igus již několik let spolupracuje s institutem Fraunhofer IPA na nezávislém testování a certifikaci energetických řetězů. Speciálně pro suché čisté prostory však dosud představovala omezení zkušební technika. Za podmínek suchého čistého prostoru bylo v minulosti možné certifikovat pouze do ISO třídy 4. „S naším novým zkušebním zařízením můžeme poprvé zkoumat chování emisí částic za podmínek suchého čistého prostoru až do ISO třídy 1,“ říká Dr.-Ing. Frank Bürger, vedoucí oddělení zkoušek a certifikací ve Fraunhofer IPA. „Výzkumy poskytují další údaje o chování pohyblivých komponent za podmínek suchého čistého prostoru. Tím se rozšiřuje základ pro zkoušky průmyslových aplikací.“ Pro názornost: V novém suchém čistém prostoru IPA je při relativní vlhkosti vzduchu nižší než jedno procento povoleno maximálně deset částic o velikosti od 0,1 mikrometru na metr krychlový. U ISO třídy 4 je jich až 10 000, tedy tisíckrát více. „Výzkumy byly provedeny v rámci spolupráce společností igus a Fraunhofer IPA. Ukazují potenciál aplikovaného výzkumu v průmyslu při hodnocení technologicky náročných aplikací v suchém čistém prostoru. Výsledky přinášejí další transparentnost pro uživatele, kteří kladou nejvyšší požadavky na čistotu a bezpečnost procesů,“ doplňuje Dr.-Ing. Frank Bürger.

Dvě konstrukční varianty pro nejrůznější pohybové úlohy

Aby bylo možné pokrýt co nejvíce aplikací v odvětví mikroelektroniky, vyvinula společnost igus různé energetické řetězy: e-skin flat ESD je plochý modulární systém pro vedení energií, který lze podle velikosti aplikace sestavit z jednotlivých uzavřených komor pro vedení. Naproti tomu e-skin soft ESD se skládá z flexibilní uzavřené vlnité trubice. Horní a spodní díl lze pomocí principu zipu spojit do uzavřené trubice, takže se žádné částice z kabelů nemohou dostat ven. Dodatek „ESD“ znamená „electrostatic discharge“, tedy elektrostatický výboj. Díky přísadám v materiálu jsou energetické řetězy elektricky vodivé, takže lze elektrostatické náboje odvádět přes připojovací prvky a nemohou přeskočit na citlivé součásti. „S oběma konstrukčními variantami dokážeme pokrýt nejrůznější pohybové úlohy,“ říká Kira Weller. „Oba systémy přitom spojují dvě klíčové vlastnosti pro čisté prostory: minimální emise částic a bezpečnost ESD, a to i v extrémně suchých podmínkách.“