Nuevos estándares para salas blancas secas: las primeras cadenas portacables con certificación según la clase ISO 1

Las cadenas portacables e-skin flat ESD y e-skin soft ESD de igus son las primeras cadenas portacables certificadas por el Fraunhofer IPA según la norma ISO Clase 1 en condiciones de sala blanca seca. (Fuente: igus SE & Co. KG)

Desde los vehículos eléctricos hasta los sistemas de almacenamiento de energía solar: a medida que evoluciona la fabricación de baterías, también aumentan los requisitos para los entornos de producción. Por ejemplo, las cadenas portacables de las instalaciones de fabricación prácticamente no deben emitir partículas durante el movimiento. Otro desafío es la atmósfera extremadamente seca de las modernas salas blancas secas. igus ha desarrollado específicamente para el sector de la microelectrónica las cadenas portacables e-skin flat ESD y e-skin soft ESD, que ahora se han convertido en las primeras cadenas portacables del mundo en obtener la certificación ISO clase 1 del Fraunhofer IPA. Esto aporta seguridad en la planificación de cara a los futuros requisitos de limpieza en la fabricación de baterías.

En las fábricas modernas de producción de baterías existen dos factores adversos: la humedad y las impurezas. Por ello, las máquinas y las instalaciones deben funcionar en entornos extremadamente secos, con una humedad relativa inferior al uno por ciento. Al mismo tiempo, no deben desprender partículas que puedan dañar el sensible material de las celdas. Esto supone también un desafío para las cadenas portacables que, por ejemplo, conducen cables y mangueras hasta componentes móviles de las máquinas en el ensamblaje de celdas. En condiciones de sequedad extrema cambian las condiciones de fricción, lo que puede incrementar el desgaste y las emisiones de partículas. «Para este exigente escenario hemos desarrollado, entre otras soluciones, las cadenas portacables e-skin flat ESD y e-skin soft ESD. Están fabricadas con un plástico de alto rendimiento optimizado tribológicamente, especialmente resistente a la abrasión, de modo que incluso durante movimientos rápidos en una atmósfera extremadamente seca prácticamente no se desprenden partículas», afirma Kira Weller, responsable de producto de las cadenas portacables y experta en salas blancas de igus. La prueba la aporta un nuevo certificado del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Producción y Automatización IPA, según el cual las e-skin flat ESD y e-skin soft ESD son las primeras cadenas portacables del mundo que alcanzan la máxima clase de limpieza ISO 1 en una sala blanca seca. Kira Weller: «El certificado representa para nosotros un hito importante. Con la expansión mundial de la fabricación de baterías, los requisitos de seguridad de los procesos y de limpieza aumentan continuamente. Por ello, suponemos que en el futuro la industria y la normativa exigirán estándares aún más elevados. Las cadenas portacables certificadas según ISO 1 ofrecen ya hoy la seguridad necesaria para las futuras instalaciones de producción de alta limpieza en la fabricación de baterías.»

La certificación es posible gracias a una nueva instalación de ensayo del Fraunhofer IPA

igus trabaja desde hace varios años con el Fraunhofer IPA para someter sus cadenas portacables a pruebas independientes y obtener su certificación. Sin embargo, hasta ahora la tecnología de ensayo imponía ciertos límites, especialmente en el caso de las salas blancas secas. En el pasado, en condiciones de sala blanca seca solo eran posibles certificaciones hasta la clase ISO 4. «Con nuestra nueva instalación de ensayo podemos analizar por primera vez el comportamiento de emisión de partículas en condiciones de sala blanca seca hasta la clase ISO 1», afirma el Dr.-Ing. Frank Bürger, director del área de ensayos y certificaciones del Fraunhofer IPA. «Los análisis proporcionan datos adicionales sobre el comportamiento de los componentes móviles en condiciones de sala blanca seca. Esto amplía la base de ensayos para aplicaciones industriales.» Como referencia: en la nueva sala blanca seca del IPA, con una humedad relativa inferior al uno por ciento, se permite un máximo de diez partículas de 0,1 micrómetros o más por metro cúbico. En la clase ISO 4 son hasta 10.000, es decir, mil veces más. «Los análisis se llevaron a cabo en el marco de la colaboración entre igus y el Fraunhofer IPA. Demuestran el potencial de la investigación aplicada en la industria a la hora de evaluar aplicaciones tecnológicamente exigentes en salas blancas secas. Los resultados aportan una transparencia adicional a los usuarios que deben cumplir los requisitos más exigentes de limpieza y seguridad de los procesos», añade el Dr.-Ing. Frank Bürger.

Dos diseños para las más diversas tareas de movimiento

Para poder cubrir el mayor número posible de aplicaciones en el sector de la microelectrónica, igus ha desarrollado diferentes cadenas portacables: la e-skin flat ESD es un sistema plano y modular de guiado de cables que, según el tamaño de la aplicación, puede componerse a partir de cámaras individuales cerradas para cables. La e-skin soft ESD, en cambio, consta de un tubo corrugado flexible y cerrado. La cubierta superior y la inferior pueden unirse mediante un principio de cremallera para formar un tubo cerrado, de modo que ninguna partícula de los cables pueda salir al exterior. El sufijo «ESD» significa «descarga electrostática». Gracias a los aditivos incorporados al material, las cadenas portacables son disipativas, de modo que las cargas electrostáticas pueden evacuarse a través de los elementos de conexión y no saltan a componentes sensibles. «Con estos dos diseños podemos cubrir las más diversas tareas de movimiento», afirma Kira Weller. «Ambos sistemas combinan dos propiedades decisivas para las salas blancas: emisiones mínimas de partículas y seguridad ESD, incluso en condiciones extremadamente secas.»