الکتریسیته ساکن (ESD) پدیده‌ای رایج است که می‌تواند به تجهیزات الکترونیکی حساس آسیب برساند و خطرات ایمنی ایجاد کند. کفپوش ESD نوعی کفپوش رسانا یا آنتی استاتیک است که برای کنترل ESD در محیط‌های حساس طراحی شده است. در این مقاله، به بررسی مواردی مانند انواع کفپوش آنتی استاتیک، کاربردهای کفپوش ESD و مزایای استفاده از این کفپوش خواهیم پرداخت. همچنین، اطلاعاتی در مورد نحوه نصب و نگهداری کفپوش ESD ارائه خواهیم کرد.
کفپوش آنتی استاتیک چیست؟
کفپوش آنتی استاتیک یک نوع کفپوش است که برای کنترل و مدیریت تخلیه استاتیک (ESD) استفاده می‌شود. کفپوش‌های ESD طراحی شده‌اند تا از ایجاد یا تجمع الکتریسینه ساکن در محیط‌های حساس جلوگیری کنند. این کفپوش‌ها معمولا از موادی ساخته می‌شوند که خاصیت آنتی‌استاتیک دارند، به عبارت دیگر، از ایجاد الکتریسیته ساکن جلوگیری می‌کنند. کفپوش‌های ESD معمولا در محیط‌هایی مانند ایستگاه‌های کاری الکترونیکی، اتاق‌های تجزیه و تحلیل، کارگاه‌های تولید الکترونیکی، اتاق‌های تمیز و سایر مکان‌هایی که نیاز به محافظت از تجهیزات الکترونیکی دارند، استفاده می‌شوند.
مزایای کفپوش‌های آنتی استاتیک
کفپوش‌های ESD بسته به نوع نیاز و کاربرد، انتخاب شده و در فضای مورد نظر نصب می‌شوند. اما تمامی انواع کفپوش آنتی استاتیک موارد زیر را تضمین می‌کنند:
- حفاظت از تجهیزات و قطعات الکترونیکی: از آسیب‌های ناشی از تخلیه الکتریسیته ساکن جلوگیری می‌کند.
- حفاظت از افراد در برابر تخلیه الکتریسیته ساکن: مانع از شوک الکتریکی ناشی از الکتریسیته ساکن می‌شود.
- حفاظت از محوطه در برابر خطرات انفجاری: خطر انفجار ناشی از جرقه‌های الکتریکی را کاهش می‌دهد.
استفاده از کفپوش‌های ESD به همراه کفش‌های رسانا، به دلیل تولید کم بار الکتریکی (کمتر از 100 و بیشتر از 20 ولت مطابق با استاندارد IEC 61340 – 4 – 5 ) و دفع موثر بار الکتریکی در درازمدت، بالاترین سطح محافظت در برابر خطرات ناشی از تخلیه الکتریسیته ساکن را تضمین می‌کند.
قابلیت‌های کفپوش ESD
ساختار متراکم کاشی‌های ESD سطحی بدون منفذ و غیرقابل نفوذ را ایجاد می‌کند که تضمین کننده بالاترین استانداردهای بهداشتی است. این ساختار طول عمر کفپوش و قابلیت رسانایی آن را بالا برده و مانع از تاثیر تغییرات رطوبت و دما می‌شود.
قابلیت شستشوی کامل (Decontamination) : این قابلیت کفپوش‌های ESD باید مطابق استاندارد پاکسازی هسته‌ای ISO 8690باشد و رتبه مورد نظر را در این استاندارد کسب کند.
کاملا بهداشتی: این کفپوش‌ها جاذب مایعات نبوده، ضد نفوذ و بدون منفذ است. مقاومت آنها در برابر حرارت بالا است و می‌توان از فرایند استریل کردن کف با دمای بالا برای آنها استفاده کرد.
تعمیر و نگهداری آسان: کفپوش‌های ESD اکنون با پوشش EvercareTM عرضه می‌شوند که تضمین کننده سهولت نگهداری، عدم نیاز به واکس دائمی، مقاومت در برابر لکه و مواد شیمیایی است.
هماهنگی با سیستم جریان هوای اتاق‌های تمیز (Laminar flow): کفپوش‌های ESD به ویژه برای کاربردهای پیشرفته مانند اتاق‌های تمیز مناسب هستند. آنها با سیستم خاص تهویه اتاق‌های تمیز سازگار بوده و همچنان تولید الکتریسیته ساکن را کنترل می‌کنند.
کمترین احتمال آلودگی با ذرات آلاینده محیطی: کاشی ESD به دلیل اینکه ذرات کربن خیلی کمی در هوا پخش می‌کند، برای استفاده در صنعت الکترونیک که خیلی حساس به آلودگی است، مناسب است.
در مکان‌هایی که بهداشت خیلی مهم است، مانند بیمارستان‌ها و اتاق‌های عمل، باید محل اتصال بین کف و دیوار به طور کامل ضد آب، تمیز و زیبا باشد. در سیستم استفاده و نصب کفپوش آنتی استاتیک، لبه دیوار که از همان جنس کفپوش ESD ساخته شده است، این کار را به طور کامل انجام می‌دهد.
انواع کفپوش ESD
کفپوش ESD نه تنها یک راه حل فنی پیشرفته ارائه می‌دهد، بلکه از نظر زیبایی نیز دلنشین است و هر فضای تجاری را از محیط های صنعتی تا آموزشی ارتقا می بخشد. کاشی‌های ESD در دو نوع عرضه می‌شود که عبارتند از:
- کفپوش رسانا: این نوع کفپوش دارای مقاومت الکتریکی پایینی (معمولاً بین 1 تا 100 کیلو اهم) است و بار الکتریسیته ساکن را به زمین منتقل می‌کند.
- کفپوش آنتی استاتیک: این نوع کفپوش دارای مقاومت الکتریکی بالاتری (معمولاً بین 1 تا 100 مگا اهم) است و از ایجاد بار الکتریسیته ساکن جلوگیری می‌کند.
هر دو نوع کفپوش آنتی استاتیک یک سیستم پیشرفته کفپوش فنی هستند که به طور خاص برای کنترل تخلیه الکتریسیته ساکن در مناطق حساس به الکتریسیته ساکن مانند اتاق‌های تمیز، اتاق‌های عمل، صنعت داروسازی و صنعت الکترونیک طراحی شده‌اند.
نحوه عملکرد کفپوش‌های آنتی استاتیک
گفتیم که کفپوش ESD نوعی کفپوش کاشی‌مانند است که الکتریسیته ساکن را به طور دائمی به زمین هدایت می‌کند. این کار از طریق شبکه‌ای از رگه‌های رسانا در داخل کاشی انجام می‌شود. کاشی‌های ESDمی‌توانند در سخت‌ترین شرایط نیز دوام بیاورند و راه‌حلی ایده‌آل برای مناطق حساس مانند اتاق‌های تمیز و سایت‌های تولیدی حساس در صنایع الکترونیک، علوم زیستی و تولید ارائه دهند. کفپوش‌های ESD از سه لایه تشکیل شده‌اند:
- لایه بالایی: این لایه از جنس وینیل یا اپوکسی است و از کاشی در برابر خراش و سایش محافظت می‌کند.
- لایه میانی: این لایه از جنس رسانا است و الکتریسیته ساکن را به زمین هدایت می‌کند.
- لایه پایینی: این لایه از جنس پلیمر است و به چسبندگی کاشی به زمین کمک می‌کند.
کفپوش ESD تخلیه ایمن الکتریسیته ساکن را از طریق کل ضخامت کاشی انجام می‌دهد. جرم رسانا در سراسر کاشی از شبکه‌ای متراکم از رگه‌های کوچک کربنی تشکیل شده است که به‌طور دائمی به کفپوش قابلیت هدایت الکتریسیته ساکن می‌دهد. اتصال بین کاشی‌ها از طریق چسب رسانا صورت می‌گیرد و اتصال به زمین نیز از طریق نوار مسی انجام می‌شود.
کاربردهای کفپوش‌های ESD
کفپوش‌های ESD در مکان‌های مختلفی از جمله موارد زیر استفاده می‌شوند:
- اتاق‌های تمیز: در اتاق های تمیز، الکتریسیته ساکن می‌تواند به محصولات آسیب برساند. کفپوش ESD با هدایت الکتریسیته ساکن به زمین به حفظ پاکیزگی اتاق‌های تمیز کمک می‌کند.
- آزمایشگاه‌ها: در آزمایشگاه‌ها، الکتریسیته ساکن می‌تواند باعث خطرات ایمنی شود. کفپوش ESD با هدایت الکتریسیته ساکن به زمین به افزایش ایمنی آزمایشگاه ها کمک می‌کند.
- صنایع الکترونیک: در صنایع الکترونیک، الکتریسیته ساکن می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند. کفپوش ESD با هدایت الکتریسیته ساکن به زمین به افزایش عمر تجهیزات الکترونیکی کمک می‌کند.
لازم به ذکر است که بهتر است برای افزایش طول عمر کفپوش ESD، سطوح به طور منظم تمیز و نگهداری شوند. از شوینده‌های قوی برای تمیز کردن کفپوش ESD و از اشیاء تیز و برنده روی آن استفاده نشود.
نحوه نصب کفپوش‌های ESD
نصب کفپوش‌های ESD باید توسط متخصصان انجام شود. مراحل نصب کفپوش ESD به شرح زیر است:
- آماده سازی سطح: سطح زیرین باید صاف، تمیز و خشک باشد.
- نصب نوار مسی: نوار مسی به دور محیط اتاق نصب می‌شود و به عنوان اتصال زمین عمل می‌کند.
- چسباندن کاشی ها: کاشی‌ها با استفاده از چسب رسانا به زمین چسبانده می‌شوند.
- درزگیری: درز بین کاشی‌ها با استفاده از درزگیر رسانا پر می‌شود.
فرمت کاشی کمترین ضایعات را به همراه دارد و سازگار با محیط زیست است و با تمام استانداردهای ESD و استانداردهای اتاق تمیز مطابقت دارد. همچنین این فرمت امکان نصب سریع‌تر کاشی را فراهم می‌کند.
الکتریسیته ساکن، نامرئی اما مهم
الکتریسیته ساکن در همه جا وجود دارد؛ از تماشایی‌ترین جلوه‌های آن می‌توان به رعد و برق اشاره کرد. الکتریسیته ساکن همچنین در اثر اصطکاک و جدا شدن دو ماده (که یکی از آنها رسانا نباشد) ایجاد می‌شود. این پدیده ایجاد بار الکتریکی روی سطح هر ماده‌ای را همراه دارد، به طوری که یکی مثبت و دیگری منفی می‌شود. بارهای الکترواستاتیک به طور طبیعی به دنبال ایجاد تعادل هستند. تخلیه الکترواستاتیک (ESD) زمانی رخ می‌دهد که با یک عنصر رسانا تماس ایجاد شود.
الکتریسیته ساکن برای انسان بی‌ضرر است. با این حال، می‌تواند برای تجهیزات حساس خطرات جدی ایجاد کند. تجهیزات الکترونیکی آسیب‌پذیر ممکن است در صورت تخلیه کنترل‌نشده انرژی ساکن، با کاهش حساسیت و حتی خرابی کامل مواجه شوند. این احتمال نگرانی‌هایی را در بخش‌هایی مانند محیط‌های مراقبت‌های بهداشتی مانند اتاق‌های عمل و بخش‌های مراقبت‌های ویژه، صنعت الکترونیک و اتاق‌های تمیز صنعتی ایجاد می‌کند. در این محیط‌ها نیاز جدی به کنترل الکتریسیته ساکن وجود دارد.
خطرات الکتریسیته ساکن در محیط های فنی و صنعتی
همان‌طور که بیان شد، ESD یک پدیده فیزیکی است که به تخلیه الکتریکی ناگهانی از یک جسم به جسم دیگر اشاره دارد. این تخلیه می‌تواند به یک جرقه الکتریکی ناگهانی با احتمال آسیب به دستگاه‌ها و تجهیزات الکترونیکی منجر شود. در نتیجه، تخلیه الکتریسیته ساکن در فضاهای فنی و صنعتی می‌تواند مشکلات متعددی ایجاد کند. رایج ترین این مشکلات عبارتند از:
- آسیب به اجزای الکترونیکی حساس: منجر به کاهش راندمان کار و اخلال در عملکرد تجهیزات می‌شود که گاهی اوقات تشخیص این مشکلات در کنترل کیفیت و سرویس‌های معمول و دوره‌ای غیرممکن است.
- افت شرایط تولید: اختلال در عملکرد تجهیزات الکترونیکی حساس، تجمع گرد و غبار، کاهش خروجی خط تولید و غیره.
- خطر برای ایمنی انسان: در صنعت الکترونیک، 30 تا 50 درصد از خرابی‌های قطعات به دلیل تخلیه کنترل نشده الکتریسیته ساکن (ESD) رخ می‌دهد.
شرایط خاص و خطرات انفجار ناشی از الکتریسیته ساکن
در شرایط خاص، قرار گرفتن اجزای حساس الکترونیکی در نزدیک هم می‌تواند به طور قابل توجهی خطرآفرین باشد. در این شرایط، جرقه‌ای به کوچکی 10 ولت نیز می‌تواند ریسک آسیب را افزایش دهد. این موضوع به ویژه در مکان‌های صنعتی مسقف و کوچک که تخلیه الکتریسیته ساکن (ESD) می‌تواند باعث انفجار شود، از اهمیت بالایی برخوردار است.
علت این انفجارها می‌تواند وجود مخلوط‌های قابل اشتعال یا انفجاری باشد، اما در مکان‌هایی که گرد و غبارهای ریز در معرض اصطکاک قرار می‌گیرند نیز همچون صنعت نانوایی که احتمال آتش سوزی همواره وجود دارد، رخ می‌دهد.
کاهش خطرات ناشی از الکتریسیته ساکن
برای کاهش خطرات ناشی از الکتریسیته ساکن، راهکارهای مختلفی وجود دارد که می‌تواند موثر باشد، از جمله:
- ایجاد نقاط اتصال به زمین برای افراد و تجهیزات: این کار باعث خنثی شدن بار الکتریکی ساکن روی افراد و تجهیزات می‌شود.
- بسته‌بندی ضد الکتریسیته ساکن یا یونیزه کردن: این روش‌ها با کاهش بار الکتریکی ساکن روی سطوح مختلف عمل می‌کنند.
- محدود کردن بار الکتریکی: این کار با استفاده از مواد و روش‌های خاصی انجام می‌شود که از تجمع بار الکتریکی جلوگیری می‌کند.
- کنترل تخلیه الکتریکی: این کار با هدایت ایمن تخلیه الکتریسیته ساکن به زمین انجام می‌شود.
قبل از اجرای هر روشی، انجام یک ارزیابی جامع ریسک الکتریسیته ساکن (ESD) ضروری است. این ارزیابی باید با در نظر گرفتن موارد زیر انجام شود:
- محیط کار: به عنوان مثال، یک بیمارستان نیازهای متفاوتی نسبت به یک کارخانه تولیدی دارد.
- خطرات مرتبط با فرآیندها: برخی از فرآیندها بیشتر مستعد بروز ESD هستند.
- حساسیت و آسیب پذیری اجزای موجود: برخی از اجزای الکترونیکی نسبت به ESD حساس‌تر هستند.
رایج‌ترین روش برای محدود کردن بار الکتریسیته ساکن، برقراری اتصال افراد و اجسام به زمین است. استفاده از کفپوش‌های آنتی استاتیک به همراه کفش‌های رسانا جزء کلیدی مدیریت این پدیده به شمار می‌رود. این روش تخلیه ایمن، کم ریسک و بی ضررِ الکتریسیته ساکن را برای افراد در درازمدت تضمین می‌کند.
سخن پایانی
فراز کاویان بهترین کفپوش آنتی استاتیک را با بالاترین استانداردها ارائه می‌دهد. تمامی خدمات نصب و اجرای این نوع کفپوش توسط شرکت فراز کاویان، در محیط مد نظر شما انجام می‌گیرد.