Sık sık doğrusal kılavuzlar ve vidalar gibi doğrusal hareket bileşenlerindeki kirlenmeyi uzak tutmanın öneminden bahsederken, bu sistemler bir temiz odada kullanıldığında amaç tam tersidir: bu bileşenlerin çevreye kirlilik getirmesini engellemek.

Temiz oda tam olarak nedir?
ISO 14644-1:2015'e göre, "Temiz odalar ve ilgili kontrollü ortamlar, havanın ve uygunsa yüzeylerin kirlenmesinin, kirlenmeye duyarlı faaliyetlerin gerçekleştirilmesi için uygun seviyelere kadar kontrol edilmesini sağlar."

Temiz odalar en çok yarı iletken, elektronik ve tıbbi cihaz endüstrilerindeki uygulamalarla ilişkilendirilse de havacılık, ilaç ve yiyecek ve içecek gibi diğer endüstriler de bazı uygulamalarda temiz oda ortamlarını kullanır.

ISO 14644-1 standardı, bir temiz odanın "temizlik" düzeyini, kübik bir oda içinde bulunan altı boyut aralığına ayrılmış parçacıkların sayısına dayalı olarak 1'den (en iyi) 9'a (en kötü) kadar bir ölçekte derecelendirir. metre hava.

Yukarıda atıfta bulunulan temiz oda standardının Uluslararası Standartlar Organizasyonu'na (ISO) ait olduğuna dikkat edin. Ayrıca, 2001 yılında yürürlükten kaldırılmış olmasına rağmen, bazı durumlarda ABD Federal Standardı 209E'ye atıfta bulunulduğunu da görebilirsiniz. FS 209E derecelendirmeleri, ISO derecelendirmelerine çapraz referans olarak verilebilir, ancak sınıf numaralarının hizalanmadığını unutmayın. Örneğin, FS 209E kapsamında sınıf 1 olarak derecelendirilen bir temiz oda, ISO 14644-1 kapsamında sınıf 3 olarak derecelendirilir.

Sürtünme temiz odanın düşmanıdır
Bir temiz oda uygulamasında doğrusal hareket sistemi kullanırken genel amaç, parçacık oluşumunu minimumda tutmaktır. Ancak doğrusal hareket bileşenleri, yüzeyler arasındaki sürtünme ve aşınma nedeniyle kaçınılmaz olarak parçacıklar üreten kayma veya yuvarlanma hareketlerine dayanır. Dolayısıyla odaklanılması gereken ana alanlardan biri sürtünmeyi mümkün olduğunca azaltmak olmalıdır.

Bu, kayan temasın seçilmesi anlamına gelir; bu da çoğu temiz oda uygulaması için doğrusal bilyalı rulmanları ve vidalı milleri kaymalı yataklardan ve kurşun vidalardan daha iyi bir seçim haline getirir.

Bununla birlikte, lineer bilyalı rulmanlar ve bilyalı vidalar üzerindeki standart, tam temaslı contalar, kılavuz ray veya vida mili ile kayan temasa sahiptir, dolayısıyla tam temaslı tasarımlara göre düşük sürtünmeli veya temassız contalar tercih edilir. Son zamanlarda bazı üreticiler, bilya ara parçalarının veya bilya zincirlerinin (bilyaları ayıran ve rulman içinde devridaim yaparken birbirleriyle çarpışmalarını önleyen) profilli ray kılavuzlarında ve bilyalarda parçacık oluşumunu nasıl azaltabildiğini gösteren parçacık sayımı testleri gerçekleştirdi. vidalar.

Yağlama hem dost hem de düşmandır
Yağlama sadece sürtünmeyi azaltmak ve düzgün çalışmayı sağlamak için değil, aynı zamanda doğrusal bir yatak veya vida tarafından üretilen bazı parçacıkları "yakalamak" ve bunların çevreye salınmasını önlemek için de faydalıdır. Ancak yağlamanın kendisi atmosfere salınırsa bir kirlilik kaynağı olabilir. Bu durum özellikle dönerken yağlamayı "sayan" bilyalı vidalarda problemlidir.

Contalar, yağlamanın doğrusal yatak veya bilyalı somun içinde tutulmasına yardımcı olur, ancak düşük sürtünmeli ve temassız tipler (kendi başlarına önemli parçacıklar oluşturmadıkları için ideal olsalar da) yağlamanın bir kısmının "kaymasına" ve serbest kalmasına izin verebilir. Bu nedenle birçok temiz oda uygulamasının temiz oda onaylı bir yağlayıcıya ihtiyacı vardır. Bu özel formülasyonlarda alüminyum, silika ve PTFE gibi katı parçacıklar içeren katkı maddeleri yoktur (veya daha azdır).

Temiz oda dostu malzemeler şarttır
Temiz oda ortamları için tercih edilen malzemeler paslanmaz çelik ve PVC'dir ancak doğrusal hareket bileşenlerinde kullanılan başlıca malzemeler alüminyum ve karbon çeliğidir. Ancak alüminyum ve standart karbon çeliğini temiz oda uyumlu hale getirmenin yolları vardır.

Örneğin alüminyumun anodize edilmesi ona iyi bir korozyon direnci sağlar. Ayrıca karbon çeliği bileşenler, oksitlenmeyi önlemek için siyah krom veya nikel gibi temiz oda uyumlu koruyucu bir kaplamayla işlenebilir.

Paslanmaz çelik versiyonlarda çok çeşitli minyatür kılavuzlar ve minyatür vidalar mevcuttur; bu da onları daha kısa strok uzunlukları ve daha hafif yüklerle temiz oda uygulamaları için iyi bir seçim haline getirir. Minyatür versiyonlar genellikle standart seçenekler olarak düşük sürtünmeli contalar ve düşük ön yüklemeyle sunulur, dolayısıyla parçacık üretimi doğal olarak tam boyutlu muadillerine göre daha azdır.

Ayrıca bağlantı elemanlarının genellikle, bu bileşenler statik olsa bile yüksek oranda parçacık dökülmesine sahip olan siyah oksit kaplamayla kaplandığını unutmayın. Temiz oda uygulamaları için mümkün olan her yerde paslanmaz çelik donanım kullanılmalıdır.

Azaltılmış temas ve sürtünmeye sahip sistemler

Yukarıda dile getirilen endişelerin çoğunu ortadan kaldırmanın veya azaltmanın bir yolu, doğası gereği "temiz" olan doğrusal hareket bileşenleri ve sistemleri kullanmaktır. Bunlar, yönlendirme için hava yataklarını ve sürüş için doğrusal motorları içerir. Her iki sistem de kayma veya yuvarlanma temasını ortadan kaldırır, böylece neredeyse hiç sürtünme olmaz ve parçacık oluşumu olmaz.

Örneğin, hava yataklı kılavuzlara sahip bir doğrusal motor kademesinde teorik olarak sürtünme yoktur ve dolayısıyla parçacık oluşumu da yoktur. Bununla birlikte, gerçek dünyadaki durumlarda kablo yönetimi hala bir endişe kaynağıdır çünkü hareketli kablolar ve kablo taşıyıcıları parçacıklar üretebilir. Ancak bu sorun, özellikle temiz odalar için tasarlanmış kablolar ve kablo yönetim sistemleri kullanılarak çözülebilir.

Örnek olarak: Bazı kablo üreticileri, parçacık oluşumunu en aza indirmek için özel düşük sürtünmeli kaplamalara sahip ürünler sunarken, bazı kablo yolu üreticileri, aşınmaya dayanıklı bağlantıların kullanımı yoluyla zincir bölümleri arasındaki aşınmayı azaltan sistemler sunmaktadır. Daha kısa kablo uzunlukları için düz, kendi kendini destekleyen "izsiz kablolar", kablo yolu veya taşıyıcı ihtiyacını bile ortadan kaldırabilir.