7. 2. 2024
Čo je to ESD a na čo slúži ESD podlaha?
Jav ESD spôsobuje celosvetovo škody až niekoľko miliárd USD. Odhaduje sa, že náklady výrobných spoločností elektronických súčiastok dosahujú výšku škôd spôsobených ESD od 8 až po 30 % z celkových výrobných chýb. Je preto nesmierne dôležité týmto škodám v maximálnej miere predchádzať. Pomôže vám v tom aj ESD podlaha Fortelock.
Čo je to ESD?
ESD je skratka pre ElectroStatic Discharge, voľne preložené ako elektrostatický výboj. Náboj vzniká pri trení dvoch látok o seba alebo pri jednoduchom oddeľovaní (napr. lepiacej pásky). Neutrálne atómy látok sa týmto procesom stávajú kladne alebo záporne nabitými. Ak sa následne takto nabité atómy stretnú s uzemneným prvkom, nastáva elektrický výboj.
Každý z nás to už zažil na vlastnej koži, najmä v zimných mesiacoch, keď chytil kľučku na dverách, ktorá ho následne „kopla“. Je to spôsobené tým, že v zime je vzduch suchý, čím ťažko odvádza nahromadený elektrický náboj. Navyše chôdzou po koberci alebo pohybom rúk vo vlnenom svetri dokážete naakumulovať obrovský náboj.
Telo ako obrovská batéria
Vedeli ste, že len tým, že sa postavíte zo stoličky dokážete vytvoriť náboj s napätím až 18 000 V? Ak si vyzliekate vlnený sveter, tak vytvoríte napätie až 25 000 V. Ak budete v suchom prostredí kráčať po nylonovom koberci, môžete veľmi jednoducho naakumulovať až 35 000 V!
Tieto výboje môžete počuť už vtedy, keď telo naakumuluje 6 000 V – vtedy počujete praskajúci zvuk. Malú iskru môžete vidieť, keď má náboj 9 000 V.
Čo ovplyvňuje veľkosť náboja?
Mieru nabitia ovplyvňuje niekoľko faktorov. Jedným z najdôležitejších je relatívna vlhkosť vzduchu. Vo vlhkom prostredí dokáže náboj jednoducho unikať vodivou cestou, ktorú preň tvoria kvapôčky vody vo vzduchu. Naopak, v zime je to pre náboj ťažšie, a napríklad zatiaľ čo manipulácia s igelitovou taškou cez leto generuje napätie 1 600 V, v zime to môže byť až 17 000 V.
| Relatívna vlhkosť vzduchu | 20 % | 80 % |
| Chôdza po nylonovom koberci | 35 000 V | 1 500 V |
| Vyzliekanie vlneného svetra | 25 000 V | 1 900 V |
| Postavenie zo stoličky | 18 000 V | 1 800 V |
| Manipulácia s igelitovou taškou | 17000 V | 1 600 V |
| Chôdza po vinylovej podlahe | 12 000 V | 250 V |
| Opracovanie plastu | 6 000 V | 100 V |
Ďalším dôležitým faktorom je druh materiálov. Ak si budete o vlasy trieť nafúknutý gumený balónik, bude veľkosť napätia obrovská. Je to spôsobené tým, že sa o seba trú materiály s opačnou náchylnosťou k nabíjaniu. Zatiaľ čo vlasy sa nabíjajú kladne, guma a plast majú tendenciu nabíjať sa záporne. Tento rozdiel dokáže tvoriť veľké napätie. Ak by vás zaujímalo viac o tejto problematike, odporúčame pozrieť sa na tzv. „Triboelektrický rad“.
Rýchlosť, akou kráčame po koberci, alebo akou odvíjame lepiacu pásku takisto ovplyvňuje veľkosť náboja. Ak kráčame pomalšie, náboj nebude taký veľký, ako keby sme kráčali rýchlo. A v neposlednom rade je to veľkosť plochy kontaktu materiálov. Čím väčšia plocha, tým väčší náboj.
Jemná elektronika
Problematika ESD sa začala významnejšie riešiť vo výrobných spoločnostiach od 70. rokov 20. storočia. Dovtedy robustné a často veľké elektrosúčiastky vydržali vyššie napätie, ale trend zmenšovania výrobkov to zmenil. Veľké staré televízory nahradili tenké LCD, telefón sa zmestí do vášho vrecka, alebo veľký stolový počítač nahradili malé, kompaktné notebooky alebo tablety. Všetky tieto zariadenia vyžadujú čo najmenšie súčiastky.
Vedeli ste, že momentálne najmenší čip má veľkosť len 0,1 mm3?
Všetky tieto súčiastky sú extrémne citlivé na vyššie napätie. Už aj 20 V môže spôsobiť ich nenávratné poškodenie. Čo je však na ESD najzákernejšie je fakt, že ESD môže elektroniku poškodiť len čiastočne, pričom súčiastka môže fungovať ďalej. Také poškodenia neodhalí ani výstupná kontrola. Často sú také malé, že ich nie sme schopní odhaliť pohľadom. Mieru poškodenia môže ukázať až niekoľkotisícnásobné priblíženie. Časom sa však môže poškodenie zväčšovať až vyústi do úplného zlyhania výrobku. V mnohých prípadoch sa to stane ešte v záručnej dobe výrobku, čím vznikajú pre výrobcu obrovské náklady na opravu alebo výmenu produktu.
Kde všade sa môžeme stretnúť s ESD a ako sa účinne brániť?
Predchádzať ESD je mimoriadne dôležité vo výrobných spoločnostiach. A nielen tam. Veľké problémy môže spôsobiť aj v iných odvetviach ako sú napr.:
- letiská,
- textilný a papierenský priemysel,
- lakovne,
- sušiarne,
- fotografický priemysel,
- farmaceutický priemysel,
- operačné sály,
- zubné ambulancie,
- prípadne logistické centrá, kde manipulujú alebo balia výrobky.
Programy zamerané na prevenciu pred ESD sa sústreďujú na dva základné ciele – čo najviac minimalizovať riziko vzniku elektrostatického výboja, a v prípadoch, že vznikne, tak náboj pozvoľna zviesť do uzemňovacieho bodu.
Pre účinné a efektívne zabránenie vzniku ESD odporúčame vo firme zaviesť program na potlačenie ESD. V rámci neho je okrem iného nutné zriadiť tzv. „EPA priestor“ (ElectroStatic Discharge Protected Area). Je to priestor, v rámci ktorého je minimalizované riziko vzniku ESD. Môže to byť jedno pracovisko, na ktorom sa pracuje s jemnou elektronikou, alebo aj celá výrobná hala. Okrem iného zahŕňa:
1. ESD vybavenie: špeciálne ESD náramky, ESD podlaha, ESD obuv a odev, špeciálne ESD prepravky, stoličky, lampy, náradie, obalový materiál a ďalšie.
2. Meracie zariadenie pri vstupe do ESD priestoru: meria hodnotu napätia na ľudskom tele a systémový odpor, ktorý tvorí pracovník a obuv.
3. Zaškolených pracovníkov: v rámci programu je dôležité zaškoliť obsluhu, ako do priestoru vstupovať, ako v ňom pracovať.
4. Koordinátora ESD: každá spoločnosť by mala mať vlastného koordinátora, ktorý bude vykonávať pravidelné kontroly, školiť nových pracovníkov a dohliadať na správne fungovanie programu.
Tip: Ak pracujete prevažne v sede a do kontaktu s elektronikou prichádzate len na jednom pracovnom stole, zaobstarajte si minimálne ESD náramky. Dokážu efektívne odvádzať statický náboj. Ak sa však pri práci potrebujete aj presúvať a kráčať, investujte aj do kvalitnej ESD podlahy. Tá nevytvára elektrický náboj a zároveň ho efektívne odvádza do zemniaceho bodu.
Pre viac informácií, technické špecifikácie alebo individuálnu ponuku kontaktujte našich odborníkov. Pomôžeme vám nájsť najlepšie podlahové riešenie, ktoré splní vaše špecifické požiadavky.
NAPÍŠTE NÁM