Új mércék a száraz tisztaterekben: Az első ISO 1. osztály szerinti tanúsítvánnyal rendelkező energialáncok

Az igus e-skin flat ESD és e-skin soft ESD energialáncai az első olyan energialáncok, amelyeket a Fraunhofer IPA száraz tisztatéri körülmények között, az ISO 1. osztály szerint tanúsított. (Forrás: igus SE & Co. KG)

Az elektromos autóktól a napenergia-tárolókig: az akkumulátorgyártás fejlődésével a gyártási környezetekkel szemben támasztott követelmények is növekednek. A gyártóberendezések kábelvezető rendszerei például mozgás közben szinte egyáltalán nem bocsáthatnak ki részecskéket. További kihívást jelent a modern száraz tisztaterek rendkívül száraz atmoszférája. Az igus kifejezetten a mikroelektronikai ipar számára fejlesztette ki az e-skin flat ESD és az e-skin soft ESD energialáncokat, amelyek most a világon első energialáncokként megkapták a Fraunhofer IPA ISO 1 osztályú tanúsítványát. Ez tervezési biztonságot nyújt az akkumulátorgyártás jövőbeli tisztasági követelményeihez.

Az akkumulátorgyártás modern üzemeiben két fő ellenséggel kell számolni: a nedvességgel és a szennyeződésekkel. A gépeknek és berendezéseknek ezért rendkívül száraz környezetben kell működniük, ahol a relatív páratartalom egy százalék alatt van. Eközben nem bocsáthatnak ki olyan részecskéket, amelyek károsíthatják az érzékeny cellaanyagokat. Ez az energialáncok számára is kihívást jelent, amelyek például a cella-összeszerelés során kábeleket és tömlőket vezetnek a mozgó géprészekhez. Szélsőséges szárazság esetén ugyanis megváltoznak a súrlódási viszonyok, ami növelheti a kopást és a részecskekibocsátást. „Ehhez az igényes alkalmazási területhez többek között az e-skin flat ESD és az e-skin soft ESD energialáncokat fejlesztettük ki. Tribológiailag optimalizált, nagy teljesítményű műanyagból készülnek, amely különösen kopásálló, így még gyors mozgások során, rendkívül száraz atmoszférában is szinte egyáltalán nem válnak le részecskék” – mondja Kira Weller, az igus e-láncokért felelős termékmenedzsere és tisztatér-szakértője. Ezt egy új, a Fraunhofer Gyártástechnikai és Automatizálási Intézet (IPA) által kiállított tanúsítvány is igazolja, amely szerint az e-skin flat ESD és az e-skin soft ESD a világ első olyan energialáncai, amelyek száraz tisztatérben elérik a legmagasabb, ISO 1 tisztasági osztályt. Kira Weller: „A tanúsítvány fontos mérföldkő számunkra. Az akkumulátorgyártás világszerte zajló bővülésével folyamatosan nőnek a folyamatbiztonsággal és a tisztasággal szemben támasztott követelmények. Feltételezzük, hogy az ipar és a szabályozás a jövőben még magasabb szabványokat fog előírni. Az ISO 1 tanúsítvánnyal rendelkező energialáncok már ma biztonságot nyújtanak az akkumulátorgyártás jövőbeli, magas tisztasági követelményeket támasztó gyártóberendezéseihez.”

Az új Fraunhofer IPA tesztberendezésnek köszönhetően vált lehetővé a tanúsítás

Az igus már évek óta együttműködik a Fraunhofer IPA-val annak érdekében, hogy az energialáncokat független vizsgálatnak és tanúsításnak vesse alá. A száraz tisztaterek esetében azonban a vizsgálati technológia eddig korlátokat szabott. Korábban száraz tisztatéri körülmények között csak az ISO 4 osztályig volt lehetséges a tanúsítás. „Új tesztberendezésünkkel most először vizsgálhatjuk a részecskekibocsátási viselkedést száraz tisztatéri körülmények között egészen az ISO 1 osztályig” – mondja Dr.-Ing. Frank Bürger, a Fraunhofer IPA vizsgálatokért és tanúsításokért felelős üzletágvezetője. „A vizsgálatok további adatokat szolgáltatnak a mozgó komponensek száraz tisztatéri körülmények közötti viselkedéséről. Ez bővíti az ipari alkalmazások vizsgálati alapját.” Szemléltetésképpen: az új IPA száraz tisztaterében egy százalék alatti relatív páratartalom mellett köbméterenként legfeljebb tíz, 0,1 mikrométeres vagy annál nagyobb részecske megengedett. ISO 4 osztály esetén ez akár 10 000 részecske is lehet, vagyis ezerszer annyi. „A vizsgálatokat az igus és a Fraunhofer IPA együttműködésének keretében végeztük el. Megmutatják az alkalmazott kutatásban rejlő lehetőségeket az iparban a technológiailag igényes, száraz tisztatéri alkalmazások értékelése során. Az eredmények további átláthatóságot teremtenek azon felhasználók számára, akik a tisztasággal és a folyamatbiztonsággal szemben a legmagasabb követelményeket támasztják” – teszi hozzá Dr.-Ing. Frank Bürger.

Kétféle kialakítás a legkülönfélébb mozgási feladatokhoz

Annak érdekében, hogy a mikroelektronikai iparban a lehető legtöbb alkalmazást lefedhesse, az igus különböző energialáncokat fejlesztett ki: az e-skin flat ESD egy lapos, moduláris kábelvezető rendszer, amely az alkalmazás méretétől függően egyedi, zárt vezetékrekeszekből állítható össze. Az e-skin soft ESD ezzel szemben rugalmas, zárt gégecsőből áll. A felső és az alsó héj cipzárelv alapján zárt csővé kapcsolható össze, így a vezetékekből nem juthatnak részecskék kifelé. Az „ESD” kiegészítés az „electrostatic discharge”, azaz elektrosztatikus kisülés rövidítése. Az energialáncok az anyagban található adalékoknak köszönhetően vezetőképesek, így az elektrosztatikus feltöltődés a csatlakozóelemeken keresztül elvezethető, és nem kerül át az érzékeny alkatrészekre. „A kétféle kialakítással a legkülönfélébb mozgási feladatokat is lefedhetjük” – mondja Kira Weller. „Mindkét rendszer két meghatározó tisztatéri tulajdonságot egyesít: a minimális részecskekibocsátást és az ESD-védelmet, még rendkívül száraz körülmények között is.”