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 एवं पेय पदार्थ - भी कुछ अनुप्रयोगों में क्लीनरूम वातावरण का उपयोग करते हैं।

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

ध्यान दें कि ऊपर उल्लिखित क्लीनरूम मानक अंतर्राष्ट्रीय मानक संगठन (ISO) से है। आपको कुछ मामलों में अमेरिकी संघीय मानक 209E का भी संदर्भ मिल सकता है, हालाँकि इसे 2001 में रद्द कर दिया गया था। FS 209E रेटिंग को ISO रेटिंग के साथ क्रॉस-रेफ़रेंस किया जा सकता है, लेकिन ध्यान दें कि वर्ग संख्याएँ मेल नहीं खातीं। उदाहरण के लिए, FS 209E के तहत वर्ग 1 के रूप में रेट किया गया क्लीनरूम ISO 14644-1 के तहत वर्ग 3 के रूप में रेट किया गया है।

घर्षण क्लीनरूम का दुश्मन है
क्लीनरूम अनुप्रयोग में रैखिक गति प्रणाली का उपयोग करते समय, मुख्य लक्ष्य कणों के निर्माण को न्यूनतम रखना होता है। लेकिन रैखिक गति घटक फिसलन या लुढ़कन गति पर निर्भर करते हैं, जिससे सतहों के बीच घर्षण और घिसाव के कारण कण उत्पन्न होते हैं। इसलिए, ध्यान का एक मुख्य क्षेत्र घर्षण को यथासंभव कम करना होना चाहिए।

इसका अर्थ है कि 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।

हालाँकि, रैखिक बॉल बेयरिंग और बॉल स्क्रू पर मानक, पूर्ण-संपर्क सील, गाइड रेल या स्क्रू शाफ्ट के साथ फिसलन वाले संपर्क का अनुभव करते हैं, इसलिए पूर्ण-संपर्क डिज़ाइनों की तुलना में कम घर्षण या गैर-संपर्क सील को प्राथमिकता दी जाती है। और हाल ही में, कुछ निर्माताओं ने कण-गणना परीक्षण किए हैं जो दर्शाते हैं कि कैसे बॉल स्पेसर, या बॉल चेन—जो बॉल्स को अलग करते हैं और बेयरिंग से गुजरते समय उन्हें एक-दूसरे से टकराने से रोकते हैं—प्रोफाइल्ड रेल गाइड और बॉल स्क्रू में कणों के निर्माण 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 बेयरिंग या स्क्रू द्वारा उत्पन्न कुछ कणों को "फँसाने" और उन्हें पर्यावरण में फैलने से रोकने के लिए भी उपयोगी है। लेकिन अगर स्नेहन वातावरण में छोड़ दिया जाए, तो यह स्वयं संदूषण का स्रोत बन सकता है। यह विशेष रूप से बॉल स्क्रू के साथ समस्या पैदा करता है, जो घूमते समय स्नेहन को "उखाड़" सकते हैं।

सील्स लीनियर बेयरिंग या बॉल नट के अंदर लुब्रिकेशन बनाए रखने में मदद करती हैं, लेकिन कम घर्षण और संपर्क रहित सील्स — हालाँकि ये आदर्श हैं क्योंकि ये स्वयं बड़े कण उत्पन्न नहीं करतीं — कुछ लुब्रिकेशन को "फिसल" जाने और बाहर निकलने दे सकती हैं। यही कारण है कि कई क्लीनरूम अनुप्रयोगों के लिए क्लीनरूम-अनुमोदित लुब्रिकेंट की आवश्यकता होती है। इन विशेष फ़ॉर्मूलेशन्स में एल्युमिनियम, सिलिका और PTFE जैसे ठोस कणों वाले कोई (या कम) एडिटिव्स नहीं होते हैं।

स्वच्छ कक्ष के अनुकूल सामग्री आवश्यक है
क्लीनरूम वातावरण के लिए पसंदीदा सामग्री स्टेनलेस स्टील और पीवीसी हैं, लेकिन रैखिक गति घटकों में एल्यूमीनियम और कार्बन स्टील मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री हैं। हालाँकि, एल्यूमीनियम और मानक कार्बन स्टील को क्लीनरूम के अनुकूल बनाने के तरीके मौजूद हैं।

उदाहरण के लिए, एल्युमीनियम को एनोडाइज़ करने से उसमें अच्छा संक्षारण प्रतिरोध पैदा होता है। और कार्बन स्टील के पुर्जों पर ऑक्सीकरण रोकने के लिए क्लीनरूम-संगत सुरक्षात्मक कोटिंग, जैसे कि ब्लैक क्रोम या निकल, लगाई जा सकती 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 एक अच्छा विकल्प बनाती है। और लघु संस्करण आमतौर पर कम घर्षण वाली सील और कम प्रीलोड के साथ मानक विकल्प के रूप में उपलब्ध होते 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 पर अक्सर ब्लैक-ऑक्साइड कोटिंग होती है, जिससे कणों के गिरने की दर ज़्यादा होती है, भले ही ये घटक स्थिर हों। क्लीनरूम अनुप्रयोगों के लिए, जहाँ तक संभव हो, स्टेनलेस स्टील के हार्डवेयर का उपयोग किया जाना चाहिए।

कम संपर्क और घर्षण वाली प्रणालियाँ

ऊपर उठाई गई कई चिंताओं को दूर करने या कम करने का एक तरीका है ऐसे रैखिक गति घटकों और प्रणालियों का उपयोग करना जो स्वाभाविक रूप से "स्वच्छ" हों। इनमें मार्गदर्शन के लिए एयर बेयरिंग और ड्राइविंग के लिए रैखिक मोटर शामिल हैं। दोनों प्रणालियाँ फिसलन या लुढ़कन के संपर्क को समाप्त करती हैं, इसलिए इनमें लगभग कोई घर्षण नहीं होता और न ही कोई कण उत्पन्न होता है।

उदाहरण के लिए, एयर बेयरिंग गाइड वाले एक लीनियर मोटर स्टेज में —सिद्धांततः — कोई घर्षण नहीं होता और इसलिए, कोई कण उत्पन्न नहीं होता। हालाँकि, वास्तविक परिस्थितियों में, केबल प्रबंधन अभी भी एक चिंता का विषय है, क्योंकि गतिशील केबल और केबल वाहक कण उत्पन्न कर सकते हैं। लेकिन क्लीनरूम के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए केबल और केबल प्रबंधन प्रणालियों का उपयोग करके इस समस्या का समाधान किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए: कुछ केबल निर्माता कणों के निर्माण को कम करने के लिए विशेष कम-घर्षण कोटिंग वाले उत्पाद पेश करते हैं, और कुछ केबल ट्रैक निर्माता ऐसे सिस्टम पेश करते हैं जो घर्षण-प्रतिरोधी जोड़ों के उपयोग से चेन सेक्शन के बीच घिसाव को कम करते हैं। छोटी केबल लंबाई के लिए, सपाट, स्व-सहायक "ट्रैकलेस केबल" केबल ट्रैक या कैरियर की आवश्यकता को भी समाप्त कर सकते हैं।