जबकि हम अक्सर रैखिक गति घटकों जैसे कि रैखिक गाइड और स्क्रू को संदूषण से दूर रखने के महत्व के बारे में बात करते हैं, जब इन प्रणालियों का उपयोग क्लीनरूम में किया जाता है, तो लक्ष्य इसके ठीक विपरीत होता है - इन घटकों को पर्यावरण में संदूषण लाने से रोकना।

क्लीनरूम वास्तव में क्या है?
आईएसओ 14644-1:2015 के अनुसार, "क्लीनरूम और संबंधित नियंत्रित वातावरण, वायु और, यदि उपयुक्त हो, सतहों के प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए, प्रदूषण-संवेदनशील गतिविधियों को पूरा करने के लिए उपयुक्त स्तर तक नियंत्रण प्रदान करते हैं।"

क्लीनरूम का उपयोग आमतौर पर सेमीकंडक्टर, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उपकरण उद्योगों में किया जाता है, हालांकि अन्य उद्योग - जैसे एयरोस्पेस, फार्मास्यूटिकल्स और खाद्य और पेय पदार्थ - भी कुछ अनुप्रयोगों में क्लीनरूम वातावरण का उपयोग करते हैं।

आईएसओ 14644-1 मानक एक क्लीनरूम की "सफाई" के स्तर को 1 (सर्वोत्तम) से 9 (सबसे खराब) के पैमाने पर निर्धारित करता है, जो कि एक घन मीटर हवा में मौजूद कणों की संख्या पर आधारित होता है - जिसे छह आकार श्रेणियों में विभाजित किया जाता है।

ध्यान दें कि ऊपर संदर्भित क्लीनरूम मानक अंतर्राष्ट्रीय मानक संगठन (ISO) से है। आप कुछ मामलों में यू.एस. संघीय मानक 209E का संदर्भ भी देख सकते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि इसे 2001 में रद्द कर दिया गया था। FS 209E रेटिंग को ISO रेटिंग से क्रॉस-रेफ़रेंस किया जा सकता है, लेकिन ध्यान दें कि क्लास नंबर संरेखित नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, FS 209E के तहत क्लास 1 के रूप में रेट किए गए क्लीनरूम को ISO 14644-1 के तहत क्लास 3 के रूप में रेट किया गया है।

घर्षण क्लीनरूम का दुश्मन है
क्लीनरूम एप्लीकेशन में रैखिक गति प्रणाली का उपयोग करते समय व्यापक लक्ष्य इसके कण उत्पादन को न्यूनतम रखना है। लेकिन रैखिक गति घटक फिसलने या लुढ़कने वाली गति पर निर्भर करते हैं, जो सतहों के बीच घर्षण और घिसाव के कारण कणों का उत्पादन करते हैं। इसलिए ध्यान के मुख्य क्षेत्रों में से एक घर्षण को यथासंभव कम करना होना चाहिए।

इसका अर्थ है स्लाइडिंग संपर्क के स्थान पर रोलिंग संपर्क को चुनना - जिससे अधिकांश क्लीनरूम अनुप्रयोगों के लिए रैखिक बॉल बेयरिंग और बॉल स्क्रू, सादे बेयरिंग और लीड स्क्रू की तुलना में बेहतर विकल्प बन जाते हैं।

हालांकि, रैखिक बॉल बेयरिंग और बॉल स्क्रू पर मानक, पूर्ण-संपर्क सील गाइड रेल या स्क्रू शाफ्ट के साथ स्लाइडिंग संपर्क का अनुभव करते हैं, इसलिए कम घर्षण या गैर-संपर्क सील को पूर्ण-संपर्क डिज़ाइनों पर प्राथमिकता दी जाती है। और हाल ही में, कुछ निर्माताओं ने कण-गणना परीक्षण किए हैं जो प्रदर्शित करते हैं कि बॉल स्पेसर, या बॉल चेन - जो बॉल को अलग करते हैं और उन्हें बेयरिंग के माध्यम से फिर से घूमते समय एक-दूसरे से टकराने से रोकते हैं - प्रोफाइल रेल गाइड और बॉल स्क्रू में कण उत्पादन को कम कर सकते हैं।

स्नेहन मित्र और शत्रु दोनों है
स्नेहन न केवल घर्षण को कम करने और उचित संचालन सुनिश्चित करने के लिए उपयोगी है, बल्कि रैखिक बियरिंग या स्क्रू द्वारा उत्पन्न कुछ कणों को "फँसाने" और पर्यावरण में उनके निकलने को रोकने के लिए भी उपयोगी है। लेकिन अगर स्नेहन को वातावरण में छोड़ा जाता है तो यह खुद ही संदूषण का स्रोत बन सकता है। यह विशेष रूप से बॉल स्क्रू के साथ समस्याग्रस्त है, जो घूमते समय स्नेहन को "छोड़" सकता है।

सील लीनियर बेयरिंग या बॉल नट के अंदर स्नेहन को बनाए रखने में मदद करते हैं, लेकिन कम घर्षण और गैर-संपर्क प्रकार - हालांकि आदर्श हैं क्योंकि वे अपने आप में महत्वपूर्ण कण उत्पन्न नहीं करते हैं - कुछ स्नेहन को "फिसलने" और बाहर निकलने की अनुमति दे सकते हैं। यही कारण है कि कई क्लीनरूम अनुप्रयोगों के लिए क्लीनरूम-अनुमोदित स्नेहक की आवश्यकता होती है। इन विशेष फॉर्मूलेशन में कोई (या कम) एडिटिव्स नहीं होते हैं जिनमें ठोस कण होते हैं, जैसे कि एल्युमिनियम, सिलिका और PTFE।

क्लीनरूम के अनुकूल सामग्री आवश्यक है
क्लीनरूम वातावरण के लिए पसंदीदा सामग्री स्टेनलेस स्टील और पीवीसी हैं, लेकिन एल्युमिनियम और कार्बन स्टील रैखिक गति घटकों में उपयोग की जाने वाली प्राथमिक सामग्री हैं। हालाँकि, एल्युमिनियम और मानक कार्बन स्टील को क्लीनरूम-अनुरूप बनाने के तरीके हैं।

उदाहरण के लिए, एल्युमिनियम को एनोडाइज़ करने से उसमें अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है। और कार्बन स्टील के घटकों को ऑक्सीकरण को रोकने के लिए क्लीनरूम-संगत सुरक्षात्मक कोटिंग, जैसे कि ब्लैक क्रोम या निकल, के साथ उपचारित किया जा सकता है।

स्टेनलेस स्टील के संस्करणों में लघु गाइड और लघु स्क्रू की एक विस्तृत श्रृंखला उपलब्ध है, जो उन्हें कम स्ट्रोक लंबाई और हल्के भार वाले क्लीनरूम अनुप्रयोगों के लिए अच्छा विकल्प बनाती है। और लघु संस्करण आम तौर पर कम घर्षण सील और कम प्रीलोड के साथ मानक विकल्पों के रूप में पेश किए जाते हैं, इसलिए उनका कण उत्पादन स्वाभाविक रूप से उनके पूर्ण आकार के समकक्षों की तुलना में कम होता है।

यह भी ध्यान रखें कि फास्टनरों को अक्सर ब्लैक-ऑक्साइड फिनिश के साथ लेपित किया जाता है, जिसमें कण शेडिंग की उच्च दर होती है, भले ही ये घटक स्थिर हों। क्लीनरूम अनुप्रयोगों के लिए, जहाँ भी संभव हो स्टेनलेस स्टील हार्डवेयर का उपयोग किया जाना चाहिए।

कम संपर्क और घर्षण वाली प्रणालियाँ

ऊपर बताई गई कई चिंताओं को खत्म करने या कम करने का एक तरीका रैखिक गति घटकों और प्रणालियों का उपयोग करना है जो स्वाभाविक रूप से "स्वच्छ" हैं। इनमें मार्गदर्शन के लिए एयर बियरिंग और ड्राइविंग के लिए रैखिक मोटर शामिल हैं। दोनों प्रणालियाँ फिसलने या लुढ़कने वाले संपर्क को खत्म करती हैं, इसलिए उनमें वस्तुतः कोई घर्षण नहीं होता और कोई कण उत्पन्न नहीं होता।

उदाहरण के लिए, एयर बियरिंग गाइड के साथ एक रैखिक मोटर स्टेज में -सिद्धांत रूप में - कोई घर्षण नहीं होता है और इसलिए, कोई कण उत्पन्न नहीं होता है। हालाँकि, वास्तविक दुनिया की स्थितियों में, केबल प्रबंधन अभी भी एक चिंता का विषय है, क्योंकि चलती केबल और केबल वाहक कण उत्पन्न कर सकते हैं। लेकिन इसे क्लीनरूम के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए केबल और केबल प्रबंधन प्रणालियों का उपयोग करके संबोधित किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए: कुछ केबल निर्माता कण निर्माण को कम करने के लिए विशेष कम घर्षण कोटिंग्स वाले उत्पाद प्रदान करते हैं, और कुछ केबल ट्रैक निर्माता ऐसी प्रणालियाँ प्रदान करते हैं जो घर्षण-प्रतिरोधी जोड़ों के उपयोग के माध्यम से चेन सेक्शन के बीच घिसाव को कम करती हैं। छोटी केबल लंबाई के लिए, फ्लैट, स्व-सहायक "ट्रैकलेस केबल" केबल ट्रैक या कैरियर की आवश्यकता को भी समाप्त कर सकते हैं।