Każdy człowiek wytwarza ładunki elektrostatyczne, które dla elementów elektronicznych mogą być niezwykle dużym zagrożeniem. Odzież antyelektrostatyczna (ESD), to jeden ze sposobów ochrony elektroniki przed skutkami wyładowań elektrostatycznych. Podpowiadamy, jakie ubrania sprawią, że unikniesz usterek podczas produkcji wrażliwych elementów elektronicznych.
Nasze ciała to bardzo dobre przewodniki elektryczne, w związku z czym wytwarzanie przez człowieka ładunków elektrostatycznych jest nieuniknione. Ładowanie elektrostatyczne występuje, gdy na przykład pocierasz dwa materiały, a następnie je rozdzielasz. Samo chodzenie może wystarczyć, aby spowodować ładunek elektrostatyczny o wartości kilku tysięcy woltów. Eksperci opisują to zjawisko jako „niewidoczne zagrożenie”.
Ochrona przed wyładowaniami elektrostatycznymi jest zatem bardzo ważna, ponieważ często są one przyczyną usterek podczas produkcji elementów elektronicznych. Ochronne ubrania ESD, takie jak buty, rękawice czy płaszcze ESD, mogą temu zapobiec. Odzież antyelektrostatyczna minimalizuje ładowanie elektrostatyczne i zapewnia, że rozładowanie odbywa się bez żadnych szkód.
Co oznacza ochrona przed wyładowaniami elektrostatycznymi?
Skrót ESD oznacza wyładowanie elektrostatyczne i obejmuje przywrócenie równowagi elektrycznej. Według wielu badań około 70% szkód spowodowanych przez komponenty elektroniczne wynika właśnie z niewłaściwej ochrony.
Nosząc normalne ubranie, sami jesteśmy główną przyczyną wyładowań, ponieważ takie ubranie często przenosi wysoki ładunek elektryczny. Związane jest to z zawartością w nim pewnej ilości plastiku.
Wrażliwe elementy elektryczne mogą zostać uszkodzone przez napięcie tak niskie, jak 5 V. Dlatego jednym z najważniejszych środków ochrony wrażliwych elementów elektronicznych jest odzież ESD, która zapewnia ochronę przed ładunkami elektrostatycznymi.
Dowiedz się więcej o wyładowaniach elektrostatycznych.
Odzież antyelektrostatyczna ESD
Często zakłada się, że pasek na rękę ESD lub rękawice ESD są wystarczające w sytuacji, gdy ludzie pracują z wrażliwymi komponentami elektronicznymi. Niestety, nie zawsze zapewniają one wystarczającą ochronę. Dlatego, pracownicy pracujący przy produkcji elementów wrażliwych na wyładowania elektrostatyczne, zaopatrywani są w odzież ochronną ESD, taką jak:
- buty ESD lub buty ochronne ESD,
- rękawice ESD lub rękawice robocze do obszarów ESD,
- koszule ESD,
- płaszcze robocze ESD.
Buty ESD
Idealnie nadają się do ochrony stóp przed ładunkami elektrostatycznymi. Dlaczego są tak ważne? Jeśli przejdziemy przez wykładzinę dywanową, a następnie dotknie metalowej klamki, często następuje wymiana niewielkiego napięcia elektrostatycznego. Normalne buty, z plastikowymi podeszwami, nie rozładują tego napięcia. W związku z tym, obuwie ESD lub obuwie ochronne ESD, powinni nosić pracownicy np. w obszarach elektrotechniki, w których znajdują się wrażliwe elementy elektroniczne, a także wszędzie tam, gdzie istnieje niebezpieczeństwo wybuchu.
Rękawice robocze do obszarów ESD
Chronią dłonie i palce podczas manipulowania delikatnymi elementami, a tym samym umożliwiają bezpieczną pracę. Jest to ważne, ponieważ poruszając się, cały czas ładujemy się statycznie, a napięcie jest rozładowywane w chwili, gdy tylko dotkniemy obiektów przewodzących. Jeśli ładunek przeskoczy na wrażliwe elementy elektroniczne, możliwe jest ich znaczne uszkodzenie, a nawet całkowita utrata funkcji. W przypadku noszenia antystatycznych rękawic ESD wyładowania elektrostatyczne są rozładowywane za każdym razem, gdy dotknięta zostanie uziemiona powierzchnia.
Płaszcze robocze i tuniki ESD
Utrudniają ładowanie i usuwanie wszelkich ładunków dzięki siatce przewodzących włókien wplecionych w tkaninę. Są one noszone na przykład w obszarach medycznych i laboratoriach.
Opaska antystatyczna
Osoby, które noszą opaski ESD, są połączone z uziemieniem i w ten sposób chronione przed wypadkami zagrażającymi życiu. Wyładowania elektryczne nie mają zatem żadnych szans.
Pasek na nadgarstek ESD łączy się z uziemioną metalową częścią maszyny za pomocą klipsa lub złącza. Stosuje się go we wszystkich obszarach, w których wyładowania elektrostatyczne mogą spowodować uszkodzenie, np. w miejscach montażu elementów na płytce drukowanej lub montażu komputera z wysoce zintegrowanymi obwodami.
Zobacz również: Jak pozbyć się ładunku elektrostatycznego? iglidur I8-ESD – plastik odporny na ścieranie o właściwościach ESD
Przeczytaj również: Jak pozbyć się ładunku elektrostatycznego i poznaj iglidur I8-ESD – polimer o właściwościach ESD. [link do bloga]
Dlaczego ochrona przed wyładowaniami elektrostatycznymi jest tak ważna?
Ludzie mogą wytwarzać ładunki elektrostatyczne o napięciu nawet 20 tys. V. Jednak nawet bardzo małe ładunki elektryczne mogą powodować znaczne szkody, na przykład:
- do uszkodzenia elementów elektronicznych wystarczy 30 V, a w przypadku bardziej wrażliwych komponentów już 5 V może być niebezpieczne,
- do usunięcia informacji z magnetycznych nośników danych wystarczy 100 V,
- przywieranie kurzu i włókien do produktów może spowodować pożar.
To, co normalnie wywołuje krótkie przestraszenie w życiu codziennym, może oznaczać całkowite zniszczenie części elektronicznych zawierających elementy półprzewodnikowe. W lakierniach, wyładowanie elektrostatyczne może nawet wywołać eksplozję. Wystarczy 50 V, aby spowodować iskrę i zapalić gazy wybuchowe. Odzież ochronna ESD zapewnia powolne rozładowanie elektrostatyczne i zapobiega uszkodzeniom maszyn.
Poznaj możliwości proszku iglidur® I8-ESD – elektrostatycznie rozpraszającego materiału do spiekania laserowego.
Czym w szczególności charakteryzuje się odzież antyelektrostatyczna?
Odzież antyelektrostatyczna (ESD) jest zwykle zalecana osobom pracującym w obszarach, w których mają one kontakt z wrażliwymi elementami elektronicznymi:
- produkcja elektroniki,
- inżynieria komputerowa,
- inżynieria telekomunikacyjna,
- elektronika samochodowa,
- produkcja i wytwarzanie automatycznych maszyn/systemów,
- laboratorium,
- magazyn,
- techniczna obsługa klienta,
- miejsca instalacji,
Również personel medyczny jest często narażony na niebezpieczeństwo elektrostatyczne, ponieważ stosowane przez niego urządzenia stają się coraz bardziej wrażliwe.
Jakie właściwości klasyfikują odzież roboczą jako bezpieczną dla wyładowań elektrostatycznych?
Odzież ochronną ESD można rozpoznać po naszytym na nią znaku. Ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi zapewnia to, że włókna przewodzące są wplecione w tkaninę, dzięki czemu odzież nie zatrzymuje ładunku, ale rozładowuje go. Tkane włókna mogą również blokować pola elektrostatyczne ludzi, w rezultacie wyładowania elektrostatyczne są zminimalizowane lub całkowicie wyeliminowane.
Dla ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi wprowadzone zostały normy, do których muszą się stosować producenci i inspektorzy BHP. Najczęściej stosowaną normą jest norma DIN EN 61310-5-1. Jest ona przestrzegana dzięki zastosowaniu włókien węglowych. Odzież ESD, która może wyładowywać ładunki elektrostatyczne, musi zawsze zakrywać ciało, również ręce i nogi.
Ładowaniu elektrostatycznemu w miejscu pracy, oprócz odzieży ESD, mogą również zapobiegać odpowiednie meble, takie jak blaty przewodzące, krzesła, półki i wykładziny podłogowe. Wykładziny podłogowe, wraz z odpowiednimi podeszwami butów ESD, powinny gwarantować niezawodne odprowadzanie ładunków elektrostatycznych do ziemi.
Zadbana odzież antyelektrostatyczna. Pranie, konserwacja i przechowywanie – o czym należy pamiętać?
Brud i zabrudzenia stanowią problem, ponieważ mogą osłabić właściwości materiałów zmniejszających palność, a nawet je zlikwidować. Dlatego ważne jest pranie odzieży ESD. Wszystkie ubrania mają etykietę informującą o użytych materiałach i zalecanych instrukcjach prania. Należy przestrzegać tych instrukcji, aby zachować długotrwałą ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi i zdolność do rozładowywania energii elektrycznej. Zbyt wysokie temperatury i zmiękczacze w proszku lub płynie do prania prawdopodobnie obniżą skuteczność odzieży ESD podczas prania. Dopuszczalna temperatura wynosi zwykle od 30 do 40°C. Odzieży ESD nigdy nie należy prać w temperaturze powyżej 60°C. Zaleca się stosowanie płynu myjącego i unikanie środków zmiękczających lub wybielających. Ubrania antystatyczne najlepiej schną na powietrzu i nie należy ich suszyć w suszarkach bębnowych. Prasowanie zwykle nie jest konieczne. Jeśli tak, żelazko należy ustawić na średnią temperaturę.
Odzież antyelektrostatyczna – podsumowanie
Wszędzie tam, gdzie wrażliwe części produktu mogą zostać uszkodzone przez ładunek elektryczny, należy nosić odzież ESD. Ładowanie elektrostatyczne odbywa się bowiem przez cały czas. Niekontrolowane wyładowanie jest możliwe nawet bez bezpośredniego kontaktu, co oznacza, że elementy elektroniczne są zagrożone we wszystkich punktach łańcucha produkcyjnego. Z tego powodu ochrona przed wyładowaniami elektrostatycznymi jest niezbędna.
Zagrożenie te zminimalizujemy nosząc odzież antyelektrostatyczną, taką jak płaszcze i buty ESD oraz opaski antystatyczne. Taka odzież zawiera włókna przewodzące, które rozładowują napięcie. Pracownik, jego stanowisko pracy oraz elementy z którymi pracuje, są w ten sposób chronione przed ładunkami elektrycznymi.
Wszystkie środki jakie podejmujemy, muszą być dostosowane do środowiska i wytwarzanych produktów tak, by zagwarantować niezbędną ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Ważne jest również pranie odzieży ESD zgodnie z zaleceniami producenta. Wysokiej jakości odzież ochronna ESD jest dostępna głównie w sklepach specjalistycznych.
Odpowiednia odzież ochronna pod podstawa, jeśli chodzi o pracę w wymagających warunkach. Takie ubranie musi spełniać określone normy i wytyczne, co jest gwarancją tego, że zapewni pracownikowi należyte bezpieczeństwo.