Nouvelles références pour les salles blanches sèches : premières chaînes porte-câbles certifiées ISO classe 1

Les chaînes porte-câbles e-skin flat ESD et e-skin soft ESD d’igus sont les premières chaînes porte-câbles certifiées par le Fraunhofer IPA selon la classe ISO 1 dans des conditions de salle blanche sèche. (Source : igus SE & Co. KG)

Des voitures électriques aux systèmes de stockage de l’énergie solaire : à mesure que la fabrication des batteries évolue, les exigences posées aux environnements de production augmentent elles aussi. Les systèmes de guidage des câbles des équipements de production, par exemple, ne doivent pratiquement émettre aucune particule lorsqu’ils sont en mouvement. L’atmosphère extrêmement sèche des salles blanches sèches modernes constitue un autre défi. Pour le secteur de la microélectronique, igus a spécialement développé les chaînes porte-câbles e-skin flat ESD et e-skin soft ESD, qui viennent d’obtenir la certification ISO classe 1 du Fraunhofer IPA, une première mondiale pour des chaînes porte-câbles. Cette certification offre une sécurité de planification pour les futures exigences de pureté dans la fabrication des batteries.

Dans les usines modernes de production de batteries, deux éléments sont particulièrement indésirables : l’humidité et les impuretés. Les machines et les équipements doivent donc fonctionner dans des environnements extrêmement secs, affichant une humidité relative inférieure à un pour cent. Ils ne doivent par ailleurs émettre aucune particule susceptible d’endommager les matériaux sensibles des cellules. Cela représente également un défi pour les chaînes porte-câbles qui, dans l’assemblage des cellules par exemple, acheminent câbles et tuyaux vers des éléments mobiles de la machine. En effet, dans des conditions d’extrême sécheresse, les rapports de friction changent, ce qui peut entraîner une augmentation de l’usure et des émissions de particules. « Pour ce scénario particulièrement exigeant, nous avons notamment développé les chaînes porte-câbles e-skin flat ESD et e-skin soft ESD. Elles sont constituées d’un polymère haute performance optimisé sur le plan tribologique, particulièrement résistant à l’abrasion, de sorte qu’elles n’émettent pratiquement aucune particule, même lors de mouvements rapides dans une atmosphère extrêmement sèche », explique Kira Weller, responsable produit chaînes porte-câbles et experte des salles blanches chez igus. Un nouveau certificat du Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA en apporte la preuve : les chaînes porte-câbles e-skin flat ESD et e-skin soft ESD sont les premières au monde à atteindre la classe de pureté la plus élevée, ISO 1, dans une salle blanche sèche. Kira Weller ajoute : « Ce certificat constitue une étape importante pour nous. Avec le développement de la fabrication des batteries dans le monde entier, les exigences en matière de sécurité des processus et de pureté ne cessent d’augmenter. Nous partons donc du principe que l’industrie et la réglementation exigeront à l’avenir des standards encore plus élevés. Les chaînes porte-câbles certifiées ISO 1 offrent dès aujourd’hui la sécurité nécessaire aux futures installations de production hautement propres dans le secteur de la fabrication des batteries. »

Une certification rendue possible grâce à la nouvelle installation d’essai du Fraunhofer IPA

igus collabore depuis plusieurs années déjà avec le Fraunhofer IPA afin de faire contrôler et certifier ses chaînes porte-câbles par un organisme indépendant. Jusqu’à présent, la technologie d’essai posait toutefois des limites spécifiques aux salles blanches sèches. Dans ces conditions, seules des certifications allant jusqu’à la classe ISO 4 étaient possibles. « Grâce à notre nouvelle installation d’essai, nous pouvons pour la première fois analyser le comportement en matière d’émissions de particules dans des conditions de salle blanche sèche jusqu’à la classe ISO 1 », explique le Dr-Ing. Frank Bürger, responsable du secteur Essais et certifications au Fraunhofer IPA. « Ces analyses fournissent des données supplémentaires sur le comportement des composants mobiles dans des conditions de salle blanche sèche. Elles élargissent ainsi la base d’essai pour les applications industrielles. » À titre d’illustration : dans la nouvelle salle blanche sèche de l’IPA, lorsque l’humidité relative est inférieure à un pour cent, dix particules au maximum, d’une taille égale ou supérieure à 0,1 micromètre, sont autorisées par mètre cube. En classe ISO 4, ce nombre peut atteindre 10 000, soit mille fois plus. « Les analyses ont été réalisées dans le cadre de la collaboration entre igus et le Fraunhofer IPA. Elles montrent le potentiel de la recherche appliquée dans l’industrie pour l’évaluation d’applications technologiquement exigeantes en salle blanche sèche. Les résultats apportent une transparence supplémentaire aux utilisateurs qui doivent répondre aux exigences les plus élevées en matière de pureté et de sécurité des processus », ajoute le Dr-Ing. Frank Bürger.

Deux formes de construction pour les tâches de mouvement les plus diverses

Afin de couvrir le plus grand nombre possible d’applications dans le secteur de la microélectronique, igus a développé différentes chaînes porte-câbles : l’e-skin flat ESD est un système plat et modulaire de guidage des câbles qui, selon la taille de l’application, peut être assemblé à partir de chambres de guidage individuelles fermées. L’e-skin soft ESD, en revanche, se compose d’un tube annelé flexible et fermé. Les parties supérieure et inférieure peuvent être réunies selon le principe de la fermeture éclair pour former un tube fermé, empêchant ainsi les particules présentes sur les câbles de s’échapper vers l’extérieur. Le suffixe « ESD » signifie « electrostatic discharge », soit décharge électrostatique. Grâce à des additifs présents dans le matériau, les chaînes porte-câbles sont dissipatives, ce qui permet d’évacuer les charges électrostatiques par les éléments de raccordement et d’éviter qu’elles ne se transmettent aux composants sensibles. « Ces deux formes de construction nous permettent de couvrir les tâches de mouvement les plus diverses », explique Kira Weller. « Les deux systèmes réunissent deux propriétés essentielles pour les salles blanches : des émissions de particules minimales et une protection ESD, y compris dans des conditions extrêmement sèches. »