Co to jest ESD i do czego służy podłoga ESD?
Zjawisko ESD powoduje szkody sięgające kilku miliardów USD na całym świecie. Szacuje się, że koszt uszkodzeń powodowanych przez ESD dla firm produkujących komponenty elektroniczne wynosi od 8% do 30% wszystkich wad produkcyjnych. Dlatego niezwykle ważne jest, aby w jak największym stopniu zapobiegać tym uszkodzeniom. Pomogą Ci w tym podłogi ESD Fortelock.
Co to jest ESD?
ESD to skrót od ElectroStatic Discharge, co w wolnym tłumaczeniu oznacza wyładowanie elektrostatyczne. Ładunek powstaje, gdy dwie substancje ocierają się o siebie lub gdy dochodzi do ich rozdzielenia (np. taśma samoprzylepna). Neutralne atomy substancji stają się w tym procesie naładowane dodatnio lub ujemnie. Jeśli naładowane atomy zetkną się następnie z elementem uziemiającym, następuje wyładowanie elektryczne.
Każdy z nas doświadczył tego na własnej skórze, zwłaszcza w miesiącach zimowych, kiedy złapał klamkę drzwi, która następnie go „kopnęła”. Wynika to z faktu, że zimą powietrze jest suche, co utrudnia rozproszenie nagromadzonego ładunku elektrycznego. Co więcej, chodząc po dywanie lub poruszając rękami po wełnianym swetrze, można zgromadzić ogromny ładunek.
Ciało jak gigantyczna bateria
Czy wiesz, że wstając z krzesła możesz wytworzyć ładunek o napięciu do 18 000 woltów? Jeśli zdejmiesz wełniany sweter, wytworzysz napięcie do 25 000 V. Jeśli chodzisz po nylonowym dywanie w suchym środowisku, możesz bardzo łatwo zgromadzić do 35 000 woltów!
Wyładowania te można usłyszeć już wtedy, gdy ciało zgromadzi 6000 V – wtedy słychać trzaskający dźwięk. Gdy ładunek wynosi 9 000 woltów, można zobaczyć niewielką iskrę.
Co wpływa na wielkość ładunku?
Na poziom naładowania wpływa kilka czynników. Jednym z najważniejszych jest wilgotność powietrza względna. W wilgotnym środowisku ładunek może po prostu uciec przez ścieżkę przewodzącą utworzoną dla niego przez kropelki wody w powietrzu. Przeciwnie, zimą dla ładunku jest trudniej i na przykład, podczas gdy dotykanie plastikowej torby latem generuje napięcie 1600 V, zimą może to być nawet 17 000 V.
| Wilgotność względna powietrza | 20% | 80% |
| Chodzenie po nylonowym dywanie | 35 000 V | 1 500 V |
| Zdejmowanie wełnianego swetra | 25 000 V | 1 900 V |
| Wstawanie z krzesła | 18 000 V | 1 800 V |
| Dotykanie plastikowej torby | 17 000 V | 1 600 V |
| Chodzenie po podłodze winylowej | 12 000 V | 250 V |
| Przetwarzanie tworzyw sztucznych | 6 000 V | 100 V |
Kolejnym ważnym czynnikiem jest rodzaj materiałów. Jeśli pocierasz o włosy napompowany gumowy balon, napięcie będzie ogromne. Wynika to z faktu, że ocierają się o siebie materiały o przeciwnej podatności na ładowanie. Podczas gdy włosy ładują się dodatnio, guma i plastik mają tendencję do ładowania się ujemnie. Ta różnica może powodować duże napięcie. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na ten temat, zalecamy zapoznanie się z tzw. „Serią Triboelektryczną”.
Prędkość, z jaką chodzimy po dywanie lub rozwijamy taśmę, również wpływa na wielkość ładunku. Jeśli idziemy wolniej, ładunek nie będzie tak duży, jak w przypadku szybkiego marszu. Ostatnią, ale nie mniej ważną kwestią jest wielkość powierzchni styku materiałów. Im większy obszar, tym większy ładunek.
Zaawansowana elektronika
Kwestie związane z ESD zaczęły być poruszane w firmach produkcyjnych w latach 70-tych. Do tego czasu solidne i często duże komponenty elektryczne wytrzymywały wyższe napięcia, ale trend zmniejszania produktów zmienił to. Duże, stare telewizory zostały zastąpione cienkimi ekranami LCD, telefony mieszczą się w kieszeni, a duże komputery stacjonarne zostały zastąpione małymi, kompaktowymi laptopami lub tabletami. Wszystkie te urządzenia wymagają najmniejszych możliwych komponentów.
Czy wiesz, że obecnie najmniejszy chip ma zaledwie 0,1 mm3?
Wszystkie te komponenty są niezwykle wrażliwe na wyższe napięcie. Nawet 20 V może spowodować nieodwracalne uszkodzenia. Jednak najbardziej podstępny w ESD jest fakt, że ESD może uszkodzić elektronikę tylko częściowo, podczas gdy komponent może nadal działać. Nawet kontrola końcowa nie wykryje takich uszkodzeń. Często są one tak małe, że nie jesteśmy w stanie wykryć ich wzrokiem. Zakres uszkodzeń można zobaczyć dopiero powiększając obraz kilka tysięcy razy. Z czasem jednak uszkodzenia mogą się zwiększać, aż doprowadzą do całkowitej awarii produktu. W wielu przypadkach stanie się to, gdy produkt jest jeszcze objęty gwarancją, co pociąga za sobą ogromne koszty dla producenta związane z naprawą lub wymianą produktu.
Gdzie możemy się spotkać z ESD i jak możemy się skutecznie bronić?
Zapobieganie wyładowaniom elektrostatycznym jest niezwykle ważne w firmach produkcyjnych. I nie tylko tam. Może również powodować poważne problemy w innych sektorach, takich jak:
- lotnisko,
- przemysł tekstylny i papierniczy,
- lakiernie,
- suszarnie,
- przemysł fotograficzny,
- przemysł farmaceutyczny,
- sale operacyjne,
- gabinety stomatologiczne,
- lub centra logistyczne, w których obsługują lub pakują produkty.
Programy zapobiegania ESD koncentrują się na dwóch podstawowych celach – w jak największym stopniu zminimalizowaniu ryzyka powstania wyładowania elektrostatycznego oraz, jeśli już do niego dojdzie, powolnym sprowadzaniu ładunku do punktu uziemienia.
Aby skutecznie i wydajnie zapobiegać wyładowaniom elektrostatycznym, zalecamy wdrożenie w firmie programu redukcji ESD. W ramach tego projektu konieczne jest m.in. ustanowienie tzw. „przestrzeni EPA” (ElectroStatic Discharge Protected Area). Jest to przestrzeń, w której ryzyko wystąpienia ESD jest zminimalizowane. Może to być pojedyncza stanowisko pracy z elektroniką zaawansowaną lub cała hala produkcyjna. Obejmuje ona między innymi:
1. Wyposażenie ESD: specjalne bransoletki ESD, podłoga ESD, obuwie i odzież ESD, specjalne pojemniki ESD, krzesła, lampy, narzędzia, materiały opakowaniowe i inne.
2. Urządzenie pomiarowe przy wejściu do przestrzeni ESD: mierzy wartość napięcia na ludzkim ciele i rezystancję systemu tworzonego przez pracownika i obuwie.
3. Przeszkolony personel: w ramach programu ważne jest przeszkolenie personelu w zakresie wchodzenia do przestrzeni i pracy w niej.
4. Koordynator ESD: każda firma powinna mieć własnego koordynatora, który będzie przeprowadzał regularne kontrole, szkolił nowych pracowników i nadzorował prawidłowe działanie programu.
Wskazówka: Jeśli pracujesz głównie w pozycji siedzącej i masz kontakt z elektroniką tylko przy jednym stole roboczym, zaopatrz się przynajmniej w bransoletki ESD. Potrafią one skutecznie rozpraszać ładunki elektrostatyczne. Jeśli podczas pracy musisz jednak przemieszczać się i chodzić, zainwestuj w wysokiej jakości podłogę ESD. Nie tworzy ona ładunku elektrycznego, a jednocześnie skutecznie odprowadza go do punktu uziemienia.
Aby uzyskać więcej informacji, specyfikacje techniczne lub indywidualną ofertę skontaktuj się z naszymi ekspertami, Jesteśmy gotowi pomóc w znalezieniu najlepszego rozwiązania podłogowego, które spełni specyficzne wymagania Twojej przestrzeni przemysłowej.
