على الرغم من أننا نتحدث غالبًا عن أهمية الحفاظ على التلوث خارج مكونات الحركة الخطية مثل الأدلة الخطية والبراغي ، عندما يتم استخدام هذه الأنظمة في غرفة نظيفة ، فإن الهدف هو عكس ذلك تمامًا - لمنع هذه المكونات من إدخال التلوث في البيئة.

ما هي بالضبط غرفة التنظيف؟
وفقًا لـ ISO 14644-1: 2015 ، فإن "الغرف النظيفة والبيئات التي يتم التحكم فيها المرتبطة بها تنص على السيطرة على تلوث الهواء ، وإذا لزم الأمر ، إلى المستويات المناسبة لإنجاز أنشطة حساسة للتلوث."

ترتبط غرف النظافة بشكل شائع بالتطبيقات في صناعات أشباه الموصلات والإلكترونيات والأجهزة الطبية ، على الرغم من أن الصناعات الأخرى - مثل الطيران والمستحضرات الصيدلانية والأطعمة والمشروبات - تستخدم أيضًا بيئات الغرفة النظيفة في بعض التطبيقات.

معدلات قياسية ISO 14644-1. مستوى "النظافة" لغرفة التنظيف على مقياس من 1 (أفضل) إلى 9 (أسوأ) ، استنادًا إلى عدد الجسيمات-مقطوعة إلى ستة نطاقات ذات حجم-موجودة في مكعب متر من الهواء.

لاحظ أن معيار غرفة النظافة المشار إليه أعلاه هو من منظمة المعايير الدولية (ISO). قد ترى أيضًا المعيار الفيدرالي الأمريكي 209E المشار إليه في بعض الحالات ، على الرغم من أنه تم إلغاؤه في عام 2001. يمكن مرجع تصنيفات FS 209E إلى تصنيفات ISO ، ولكن لاحظ أن أرقام الفصل لا تتماشى. على سبيل المثال ، يتم تصنيف غرفة التنظيف التي تم تصنيفها على أنها الفئة 1 بموجب FS 209E على أنها الفئة 3 تحت ISO 14644-1.

الاحتكاك هو عدو غرفة التنظيف
الهدف الشامل عند استخدام نظام الحركة الخطي في تطبيق غرفة النظافة هو الحفاظ على توليد الجسيمات إلى الحد الأدنى. لكن مكونات الحركة الخطية تعتمد على حركات الانزلاق أو المتداول ، والتي تنتج بالضرورة جزيئات بسبب الاحتكاك والارتداء بين الأسطح. لذلك يجب أن يكون أحد المجالات الرئيسية للتركيز هو تقليل الاحتكاك قدر الإمكان.

هذا يعني اختيار التلامس عبر الاتصال المنزلق - صنع محامل الكرات الخطية ومسامير الكرة خيارًا أفضل من المحامل العادية ومسامير الرصاص لمعظم تطبيقات غرفة النظافة.

ومع ذلك ، فإن الأختام القياسية الكاملة الاتصالات على محامل الكرة الخطية ومسامير الكرة تتواصل مع سكة ​​الدائرة أو عمود المسمار ، لذلك تفضل الأختام منخفضة الإحصاء أو غير الاتصال على تصميمات الاتصال الكاملة. ومؤخرا ، أجرت بعض الشركات المصنعة اختبارات جسيمات تُظهر كيف يمكن أن تقلل من الفواصل الكروية ، أو سلاسل الكرة-التي تفصل الكرات وتمنعها من التصادم مع بعضها البعض أثناء إعادة تدويرها من خلال المحمل- مسامير.

التشحيم صديق وعدو على حد سواء
التزييت مفيد ليس فقط للحد من الاحتكاك وضمان التشغيل السليم ، ولكن أيضًا بالنسبة لـ "محاصرة" بعض الجسيمات الناتجة عن تحمل خطي أو برغي ومنع إطلاقها في البيئة. لكن التشحيم نفسه يمكن أن يكون مصدرًا للتلوث إذا تم إطلاقه في الجو. هذا يمثل مشكلة خاصة مع مسامير الكرة ، والتي يمكن أن تفسد "التخلص من" أثناء تدويرها.

تساعد الأختام في الحفاظ على التشحيم داخل المحمل الخطي أو الجوز للكرة ، ولكن أنواع الاحتكاك المنخفضة وغير الملامسة-على الرغم من أنها مثالية لأنها لا تولد جسيمات كبيرة من تلقاء نفسها-يمكن أن تسمح لبعض التشحيم "بالانزلاق" وإطلاق سراحه. هذا هو السبب في أن العديد من تطبيقات غرفة النظافة تتطلب مواد تشحيم معتمدة من غرفة النظافة. لا تحتوي هذه المستحضرات الخاصة على إضافات (أو أقل) تحتوي على جزيئات صلبة ، مثل الألومنيوم والسيليكا و PTFE.

مواد الصديقة للتنظيف أمر لا بد منه
المواد المفضلة لبيئات غرفة النظافة هي الفولاذ المقاوم للصدأ و PVC ، ولكن الألومنيوم والفولاذ الكربوني هي المواد الأولية المستخدمة في مكونات الحركة الخطية. ومع ذلك ، هناك طرق لجعل الألومنيوم والكربون الصلب المتوافق مع غرفة تنظيف.

أنوود الألمنيوم ، على سبيل المثال ، يعطيه مقاومة جيدة للتآكل. ويمكن علاج مكونات الصلب الكربوني باستخدام طبقة واقية متوافقة مع غرفة النظافة ، مثل الكروم الأسود أو النيكل ، لمنع التأكسد.

تتوفر مجموعة واسعة من الأدلة المصغرة والمسامير المصغرة في إصدارات الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يجعلها خيارات جيدة لتطبيقات غرفة النظافة ذات أطوال السكتة الدماغية القصيرة والأحمال الأخف. وعادة ما يتم تقديم الإصدارات المصغرة مع الأختام منخفضة الاحتكاك والتحميل المسبق المنخفض كخيارات قياسية ، وبالتالي فإن توليد الجسيمات الخاص بها أقل بطبيعتها أقل من نظرائهم بالحجم الكامل.

ضع في اعتبارك أيضًا أن السحابات غالبًا ما تكون مغلفة بتشطيب أكسيد الأسود ، والذي يحتوي على معدل مرتفع من سفك الجسيمات ، على الرغم من أن هذه المكونات ثابتة. لتطبيقات غرفة النظافة ، يجب استخدام أجهزة الفولاذ المقاوم للصدأ كلما أمكن ذلك.

الأنظمة ذات الاتصال المنخفض والاحتكاك

تتمثل إحدى طرق التخلص من أو تقليل العديد من المخاوف المذكورة أعلاه في استخدام مكونات الحركة الخطية والأنظمة التي تكون "نظيفة" بطبيعتها. وتشمل هذه محامل الهواء للتوجيه والمحركات الخطية للقيادة. يزيل كلا النظامين الاتصال المنزلق أو المتداول ، لذلك لا يوجد لديه أي احتكاك ولا يوجد توليد جسيمات.

على سبيل المثال ، لا تحتوي مرحلة محرك خطية مع أدلة تحمل الهواء - على النظرية - على أي احتكاك ، وبالتالي لا يوجد توليد جسيمات. ومع ذلك ، في مواقف العالم الحقيقي ، لا تزال إدارة الكابلات مصدر قلق ، لأن نقل الكابلات وناقلات الكابلات يمكن أن تولد جزيئات. ولكن يمكن معالجة ذلك باستخدام الكابلات وأنظمة إدارة الكابلات المصممة خصيصًا للغرف التنظيف.

مثال على ذلك: توفر بعض الشركات المصنعة للكابلات منتجات ذات طلاءات خاصة منخفضة الاحتكاك لتقليل توليد الجسيمات ، وبعض مصنعي مسار الكابلات يقدمون أنظمة تقلل من التآكل بين أقسام السلسلة من خلال استخدام المفاصل المقاومة للتآكل. بالنسبة لأطوال الكابلات الأقصر ، يمكن لـ "الكابلات التي لا تتبع" المسطحة ذاتية الدعم الذاتي التخلص من الحاجة إلى مسار الكبل أو الناقل.