우리는 종종 선형 가이드 및 나사와 같은 선형 모션 구성 요소에서 오염을 유지하는 것의 중요성에 대해 이야기하지만, 이러한 시스템이 클린 룸에서 사용될 때 목표는 반대입니다. 이러한 구성 요소는 환경에 오염을 도입하지 않도록합니다.

클린 룸은 정확히 무엇입니까?
ISO 14644-1 : 2015에 따르면,“청정실과 관련 통제 환경은 공기 오염 제어 및 적절한 경우 표면 오염에 민감한 활동을 달성하기에 적합한 수준에 제공합니다.”

클린 룸은 반도체, 전자 장치 및 의료 기기 산업의 응용 분야와 가장 일반적으로 관련되어 있지만 항공 우주, 제약 및 식음료와 같은 다른 산업은 일부 응용 분야에서 클린 룸 환경을 사용합니다.

ISO 14644-1 표준은 입방 미터의 공기에 존재하는 입자 수에 따라 1 (최고)에서 9 (최악의)까지 규모로 클린 룸의 "청결"수준을 평가합니다.

위에서 언급 한 클린 룸 표준은 국제 표준기구 (ISO)에서 나온 것입니다. 또한 2001 년에 취소되었다는 사실에도 불구하고 미국 연방 표준 209E가 일부 경우에 언급 된 것을 볼 수 있습니다. FS 209E 등급은 ISO 등급과 교차 참조 할 수 있지만 클래스 번호는 정렬되지 않습니다. 예를 들어, FS 209E에 따라 클래스 1으로 평가 된 클린 룸은 ISO 14644-1에 따라 클래스 3으로 평가됩니다.

마찰은 클린 룸의 적입니다
클린 룸 응용 프로그램에서 선형 모션 시스템을 사용할 때 가장 중요한 목표는 입자 생성을 최소로 유지하는 것입니다. 그러나 선형 운동 구성 요소는 슬라이딩 또는 롤링 운동에 의존하여 표면 사이의 마찰과 마모로 인해 입자를 생성합니다. 따라서 주요 초점 영역 중 하나는 마찰을 가능한 한 많이 줄이는 것입니다.

이는 슬라이딩 접점 롤링을 선택하는 것을 의미합니다. 선형 볼 베어링과 볼 스크류가 평범한 베어링보다 더 나은 선택과 대부분의 클리닝 룸 응용 프로그램을위한 리드 스크류보다 더 나은 선택이됩니다.

그러나 선형 볼 베어링 및 볼 스크류의 표준 전체 접촉 씰은 가이드 레일 또는 나사 샤프트와의 미끄러짐 접촉을 경험하므로 저속 또는 비접촉식 씰은 전체 연락 설계보다 선호됩니다. 그리고 최근에 일부 제조업체는 볼 스페이서 또는 볼 체인 (볼을 분리하고 베어링을 통해 재순환 할 때 서로 충돌하지 않도록하는 볼 스페이서 또는 볼 체인을 보여주는 입자 계산 테스트를 수행하여 프로파일 링 된 레일 가이드 및 볼 스크류에서 입자 생성을 줄일 수 있습니다.

윤활은 친구이자 적입니다
윤활은 마찰을 줄이고 적절한 작동을 보장 할뿐만 아니라 선형 베어링 또는 나사로 생성 된 일부 입자를 "트래핑"하고 환경으로의 방출을 방지하는 데 유용합니다. 그러나 윤활 자체는 대기로 방출되면 오염의 원인이 될 수 있습니다. 이것은 특히 회전 할 때 윤활을 "슬링"할 수있는 볼 나사에 특히 문제가됩니다.

SEAL은 선형 베어링 또는 볼 너트 내부에 윤활을 유지하는 데 도움이되지만 저속 및 비접촉식 유형은 자체적으로 중요한 미립자를 생성하지 않기 때문에 이상적이지만 일부 윤활이“미끄러짐”을 허용하고 방출 할 수 있습니다. 그렇기 때문에 많은 클린 룸 응용 프로그램에 클린 룸 승인 윤활유가 필요합니다. 이 특수 제형은 알루미늄, 실리카 및 PTFE와 같은 고체 입자를 함유하는 첨가제가 없음 (또는 적은) 첨가제를 갖는다.

클린 룸 친화적 인 재료는 필수입니다
클린 룸 환경에 선호되는 재료는 스테인레스 스틸과 PVC이지만 알루미늄 및 탄소강은 선형 모션 구성 요소에 사용되는 주요 재료입니다. 그러나 알루미늄과 표준 탄소강 청정실을 준수하는 방법이 있습니다.

예를 들어, 알루미늄을 양극화하면 부식성이 우수합니다. 탄소강 성분은 산화를 방지하기 위해 블랙 크롬 또는 니켈과 같은 클린 룸 호환 보호 코팅으로 처리 될 수 있습니다.

광범위한 미니어처 가이드 및 미니어처 나사는 스테인레스 스틸 버전으로 제공되므로 스트로크 길이가 짧고 가벼운 하중을 가진 클린 룸 응용 프로그램에 적합한 선택을 할 수 있습니다. 미니어처 버전은 일반적으로 저속 씰과 표준 옵션으로 낮은 예압으로 제공되므로 입자 생성은 본질적으로 전체 크기의 상대보다 적습니다.

또한 패스너는 종종 검은 색 산화물 마감으로 코팅되며, 이들 성분은 정적이지만 입자 흘림 속도가 높다는 점을 명심하십시오. 클린 룸 응용 프로그램의 경우 가능한 한 스테인리스 스틸 하드웨어를 사용해야합니다.

접촉 및 마찰이 줄어든 시스템

위에서 제기 한 많은 문제를 제거하거나 줄이는 한 가지 방법은 본질적으로 "깨끗한"선형 모션 구성 요소와 시스템을 사용하는 것입니다. 여기에는 안내를위한 공기 베어링과 운전을위한 선형 모터가 포함됩니다. 두 시스템 모두 슬라이딩 또는 롤링 접촉을 제거하므로 사실상 마찰이없고 입자 생성이 없습니다.

예를 들어, 공기 베어링 가이드가있는 선형 모터 스테이지에는 이론에서 마찰이 없으며 입자 생성이 없습니다. 그러나 실제 상황에서는 케이블 관리와 케이블 캐리어가 입자를 생성 할 수 있기 때문에 케이블 관리는 여전히 문제가됩니다. 그러나 이것은 클린 룸 용으로 특별히 설계된 케이블 및 케이블 관리 시스템을 사용하여 해결할 수 있습니다.

사례 : 일부 케이블 제조업체는 입자 생성을 최소화하기 위해 특수한 저속 코팅이있는 제품을 제공하며 일부 케이블 트랙 제조업체는 마모 내성 조인트를 사용하여 체인 섹션 간의 마모를 줄이는 시스템을 제공합니다. 케이블 길이가 짧은 경우 평평한 자체지지 "트랙리스 케이블"은 케이블 트랙이나 캐리어가 필요하지 않을 수도 있습니다.