Хоча ми часто говоримо про важливість утримання забруднення від лінійних компонентів руху, таких як лінійні путівники та гвинти, коли ці системи використовуються в чистій кімнаті, мета - це якраз протилежне - щоб ці компоненти не впроваджували забруднення в навколишнє середовище.

Що саме таке чиста кімната?
Відповідно до ISO 14644-1: 2015, «Чисті кімнати та пов'язані з ними контрольовані середовища передбачають контроль забруднення повітря та, якщо це доречно, поверхонь, до рівнів, відповідних для здійснення зчуття до забруднення».

Чисті кімнати найчастіше асоціюються з застосуваннями в напівпровідникових, електронічних та медичних виробах, хоча інші галузі - такі як аерокосмічна, фармацевтична препарат та продукти харчування та напої - також використовують у деяких програмах чисті приміщення.

Стандартний ISO 14644-1 оцінює рівень "чистоти" чистої кімнати за шкалою від 1 (найкращих) до 9 (найгірше), виходячи з кількості частинок-розбитий на шість діапазонів розміру-які присутні в кубічному метр повітря.

Зауважте, що стандарт чистої кімнати, на який посилається вище, є з Міжнародної організації стандартів (ISO). Ви також можете побачити Федеральний стандарт США 209E, на який посилається в деяких випадках, незважаючи на те, що він був скасований у 2001 році. Рейтинги FS 209E можуть бути перехресними до рейтингів ISO, але зауважте, що номери класів не вирівнюються. Наприклад, чиста кімната, оцінена як клас 1 під FS 209E, оцінюється як клас 3 під ISO 14644-1.

Тертя - ворог чистої кімнати
Загальною метою при використанні лінійної системи руху в застосуванні в чистій кімнаті є мінімум для отримання її частинок. Але лінійні компоненти руху покладаються на ковзаючі або прокатні рухи, які обов'язково виробляють частинки через тертя та зношування між поверхнями. Тож однією з основних напрямків фокусування має бути максимально зменшити тертя.

Це означає, що вибирає перекидання над розсувним контактом - робить лінійні кулькові підшипники та кульові гвинти кращим вибором, ніж звичайні підшипники та свинцеві гвинти для більшості чистих приміщень.

Однак стандартні ущільнювачі на повному контакті на лінійних кулькових підшипниках та кулькових гвинтах відчувають ковзання контакту з направляючою рейкою або гвинтовим валом, тому низькі фрикції або безконтактні ущільнювачі є кращими над конструкціями повного контакту. І нещодавно деякі виробники провели випробування на кількість частинок, які демонструють, як кульові розклади, або кулькові ланцюги-які розділяють кульки та заважають їм стикатися між собою, коли вони рециркулюють через підшипник-можуть зменшити генерацію частинок у профільованих посібниках та кулі гвинти.

Змащування - це і друг, і ворог
Змащення корисне не тільки для зменшення тертя та забезпечення належної роботи, але і для «захоплення» деяких частинок, що утворюються лінійним підшипником або гвинтом та запобігання їх вивільненню в навколишнє середовище. Але саме змащення може бути джерелом забруднення, якщо воно вийде в атмосферу. Це особливо проблематично з кульковими гвинтами, які можуть «відкинути» змащення, коли вони обертаються.

Ущільнювачі допомагають зберегти змащування всередині лінійного підшипника або кульової гайки, але низькокласні та неконтактні типи-при цьому ідеальні, оскільки вони не генерують значних частинок самостійно-можуть дозволити деякому змащуванню "ковзати по всій території" та звільнятись. Ось чому для багатьох застосувань для чистої кімнати потрібні мастило, затверджені чистою кімнати. Ці спеціальні рецептури не мають (або менше) добавок, які містять тверді частинки, такі як алюміній, кремнезем та ПТФЕ.

Матеріали, сприятливі для чистої кімнати, є обов'язковими
Кращими матеріалами для чистого середовища є нержавіюча сталь та ПВХ, але алюмінієва та вуглецева сталь є первинними матеріалами, що використовуються в лінійних компонентах руху. Однак існують способи зробити алюмінієвий та стандартний вуглецевий сталь чистим приміщенням.

Наприклад, анодизуючий алюміній надає йому хорошу резистентність до корозії. А компоненти з вуглецевої сталі можуть бути оброблені захисним покриттям, сумісним з чистим приміщенням, таким як чорний хром або нікель, щоб запобігти окисленню.

Широкий асортимент мініатюрних посібників та мініатюрних гвинтів доступний у версіях з нержавіючої сталі, що робить їх хорошим вибором для чистих приміщень із коротшими довжинами ходу та легшими навантаженнями. А мініатюрні версії, як правило, пропонуються з ущільнювачами з низьким вмістом фрикції та низьким попереднім навантаженням як стандартні варіанти, тому генерація частинок за своєю суттю менше, ніж їх повноцінні аналоги.

Також майте на увазі, що кріплення часто покриваються чорно-оксидною обробкою, яка має високу швидкість проливання частинок, хоча ці компоненти є статичними. Для застосування чистої кімнати слід використовувати обладнання з нержавіючої сталі, де це можливо.

Системи зі зменшеним контактом та тертям

Одним із способів усунути або зменшити багато проблем, висловлених вище, є використання лінійних компонентів руху та систем, які по суті є "чистими". Сюди входять повітряні підшипники для керівництва та лінійних двигунів для водіння. Обидві системи усувають ковзання або катання контакту, тому вони практично не мають тертя і не утворюють частинки.

Наприклад, лінійна моторна стадія з екскурсоводами повітряного підшипника - у теорії - без тертя і, отже, не утворюючи частинок. Однак у реальних ситуаціях управління кабельами все ще викликає занепокоєння, оскільки переміщення кабелів та кабельних носіїв можуть генерувати частинки. Але це можна вирішити за допомогою кабелів та систем управління кабельами, спеціально розробленими для чистих кімнат.

Справа в суті: Деякі виробники кабелів пропонують продукцію зі спеціальними покриттями з низьким вмістом фрикції для мінімізації генерації частинок, а деякі виробники кабельної доріжки пропонують системи, які зменшують знос між ділянками ланцюга за рахунок використання стійких до стихій стиків. Для коротших довжини кабелю плоскі, самопідтримувані «безслідні кабелі» можуть навіть усунути потребу в кабельній доріжці або носієм.