Антистатический шланг из TPU: применение, выбор и безопасность при электростатическом разряде

Пневматические трубки могут стать частью проблемы электростатического разряда, если они проложены рядом с чувствительными электронными компонентами, автоматизированным испытательным оборудованием или рабочими местами, контролируемыми по ESD. Стандартная пневматическая трубка может правильно направлять воздух, но не иметь документально подтверждённых антистатических свойств. В таких зонах шланг необходимо выбирать как часть комплексного плана предприятия по контролю электростатики.

The Антистатический шланг HOMIPNEU из TPU для пневматических трубопроводов предназначен для линий сжатого воздуха на производствах электроники и в других средах, контролируемых по ESD. На странице продукта указаны 100% высокоэффективный термопластичный полиуретановый эластомер, диапазон поверхностного сопротивления от 10⁷ до 10⁹ Ом, допуск по размерам +/-0,12 мм, стандартный чёрный цвет и пять вариантов метрического наружного и внутреннего диаметра.

Антистатические свойства не означают универсальную электропроводность, заземление, взрывозащищённость или сертификацию для любой программы ESD. Опубликованное значение сопротивления необходимо сопоставить с требуемым стандартом проекта, методом измерения и конструкцией установленной системы.

Что такое антистатический шланг из TPU?

Антистатический шланг из TPU — это гибкая пневматическая трубка, изготовленная из компаунда TPU, состав которого обеспечивает контролируемое электрическое сопротивление. Шланг транспортирует сжатый воздух, а его материал помогает ограничить накопление электростатического заряда по сравнению с обычными трубками без заявленных антистатических характеристик.

Для рассмотренного продукта заявлено поверхностное сопротивление от 10⁷ до 10⁹ Ом. Этот числовой диапазон полезнее, чем неконкретная маркировка «антистатический», однако он не является единственным критерием приемки. Поверхностное сопротивление, сопротивление между точками, сопротивление относительно земли и время рассеяния заряда — это разные измеряемые параметры. Координатор по ESD или инженер по оборудованию должен определить, какое свойство и какой метод испытаний применимы.

Где используется антистатическая пневматическая трубка

Линии сборки электроники

Пневматические цилиндры, упоры, зажимы и каретки широко используются в сборке электроники. Воздушные трубки могут проходить рядом с печатными платами, датчиками, разъёмами и открытыми устройствами. Антистатический шланг из TPU можно использовать для таких воздушных линий, если план контроля ESD требует применения трубок с определённым диапазоном сопротивления.

Сам по себе шланг не защищает всю сборочную линию. Электростатический риск зависит также от рам машин, операторов, инструментов, лотков, поверхностей конвейеров, одежды, рабочих столов и напольных систем. Рассматривайте трубку как один из контролируемых материалов в рамках согласованной программы ESD.

Установка компонентов и их перемещение

Роботизированное и декартово оборудование для перемещения часто подводит пневматические трубки к захватам, кареткам или вакуумным компонентам. Гибкий TPU подходит для подвижных трасс, а заявленные антистатические свойства отвечают отдельному электрическому требованию.

Движение создаёт дополнительные вопросы по механическому выбору. Проверьте минимальный радиус изгиба, длину подвижного участка, скручивание, точки трения, ускорение и количество циклов. При необходимости используйте кабель-каналы или направляющие и не допускайте бокового натяжения трубки на фитинг. Антистатические свойства не компенсируют перегиб или истирание шланга.

Если линия питает вакуумный эжектор или всасывающее устройство, подтвердите требуемый расход и давление воздуха. Продукт описан для пневматических линий сжатого воздуха; использование на вакуумной стороне требует отдельного согласования.

Автоматизированное оборудование для контроля и испытаний

В системах контроля могут использоваться небольшие пневматические приводы для позиционирования, защиты, перемещения щупов и механизмов отбраковки. Также для работы приспособлений может применяться регулируемый поток воздуха. Антистатическая трубка помогает изготовителю машины использовать документально подтверждённый материал шланга рядом с чувствительными узлами.

Не следует считать, что антистатическая трубка превращает обычный сжатый воздух в ионизированный или делает неконтролируемую продувку безопасной для электроники. Чистота воздуха, влажность, содержание масла, контроль частиц, конструкция сопла и допустимость использования сжатого воздуха должны рассматриваться отдельно.

Пневматические рабочие места, контролируемые по ESD

На сборочных и ремонтных столах могут использоваться пневматические отвёртки, резаки, зажимы, продувочные пистолеты или испытательные приспособления. Антистатический воздушный шланг может входить в спецификацию материалов рабочего места, если обычные трубки не допускаются.

Проверьте весь путь от стационарной подачи воздуха до инструмента. Проводящий или рассеивающий заряд участок шланга, соединённый через изолирующие фитинги, может не создать предусмотренный путь к земле. В то же время проект может требовать контролируемого рассеивания, а не проводника с низким сопротивлением. Следуйте инженерным требованиям предприятия по ESD и не создавайте заземляющее соединение без согласования.

Вспомогательные системы для полупроводникового и прецизионного оборудования

Полупроводниковое, оптическое и прецизионное электронное оборудование может содержать компактные пневматические контуры для управления дверцами, позиционирования, перемещения и вспомогательными функциями. Варианты 4 x 2,5 мм и 6 x 4 мм могут подходить для небольших машинных пространств с учётом требований к расходу и давлению.

Антистатические свойства не подразумевают соответствие требованиям чистых помещений, низкое газовыделение, сверхвысокую чистоту, допуск для контакта с пищевыми продуктами или медицинскую сертификацию. Если проект предусматривает контроль частиц, экстрагируемых веществ, летучих соединений или чистоты упаковки, запросите необходимые данные о материале и согласуйте конкретную производственную партию и способ упаковки.

Заявленные размеры и упаковка

Наружный диаметр должен соответствовать пневматическому фитингу. Внутренний диаметр определяет площадь проходного сечения и влияет на падение давления. Выбирайте трубку по обоим размерам, а не запрашивайте только шланг 8 или 10 мм.

Для ознакомления с принципами расчёта расхода воздуха и выбора размера см. руководство по выбору размера пневматического воздушного шланга.

Поверхностное сопротивление: что означает значение от 10⁷ до 10⁹ Ом при выборе

Опубликованное значение поверхностного сопротивления даёт отделам снабжения и специалистам по ESD определённую характеристику продукта для проверки. Его нельзя превращать в заявление о соответствии без информации об испытательном напряжении, геометрии электродов, условиях кондиционирования, влажности, подготовке образца и стандарте приемки.

Перед утверждением шланга задайте следующие вопросы:

• Указывает ли проект поверхностное сопротивление, сопротивление между точками или сопротивление относительно земли?
• Какой метод испытаний и какой прибор требуются?
• Какие условия окружающей среды применяются при испытаниях?
• Будет ли шланг испытываться отдельно или в составе установленной системы?
• Как часто необходимо проверять сопротивление?
• Каков допустимый диапазон после старения и очистки?

Шланг, соответствующий спецификации материала, всё ещё может быть установлен в системе, которая не отвечает требованиям предприятия по ESD. Проверьте готовую сборку.

Антистатический, электропроводящий и заземлённый шланг

Эти термины не следует использовать как синонимы:

• Антистатический шланг — это трубка, предназначенная для уменьшения накопления статического заряда и поставляемая с заявленным диапазоном сопротивления.
• Электропроводящий шланг обычно подразумевает более низкое электрическое сопротивление, однако требуемый предел зависит от стандарта и применения.
• Заземлённая шланговая сборка требует спроектированного и проверенного электрического пути от шланга или армирования к утверждённой точке заземления.
• Взрывозащищённость не является общим свойством шланга и требует оценки системы, оборудования и взрывоопасной зоны.

На странице продукта HOMIPNEU указано антистатическое поверхностное сопротивление от 10⁷ до 10⁹ Ом. Там не утверждается, что шланг является проводящим заземляющим кабелем или взрывозащищённым шлангом.

Антистатический шланг и стандартный шланг из PU

Оба продукта могут изготавливаться на основе полиуретана и обеспечивать гибкую прокладку линий сжатого воздуха. Важное отличие заключается в том, что для этого специализированного шланга из TPU заявлен диапазон антистатического сопротивления. Не следует считать, что стандартная трубка из PU без документально подтверждённого сопротивления обеспечивает такие же характеристики ESD.

Однако это не означает, что антистатический шланг автоматически подходит для каждой воздушной линии. Стандартный PU может быть уместен за пределами контролируемых зон, а антистатический TPU следует использовать в местах, где его свойства необходимы и могут поддерживаться. Машина может использовать оба типа при условии, что спецификация материалов и маркировка линий исключают неправильную замену.

Антистатический шланг — не то же самое, что шланг, защищённый от искр

Антистатический TPU контролирует электростатические свойства. Шланг, защищённый от искр, предназначен для сопротивления физическим повреждениям от сварочных искр и воздействия тяжёлых условий металлообработки. Это разные риски. Антистатический шланг нельзя размещать рядом с разбрызгиванием сварочного металла, если он также не имеет требуемой защиты от нагрева и искр.

См. руководство по пневматическим шлангам, защищённым от искр если основную опасность представляют горячие частицы, а не чувствительная к ESD электроника.

Выбор по давлению и расходу воздуха

На странице продукта покупателям предлагается подтвердить рабочее давление, однако не указано одно значение давления, применимое ко всем размерам и условиям. Запросите допустимое рабочее давление для конкретных наружного и внутреннего диаметров, температуры, фитинга и области применения. Не переносите показатель с другой трубки из TPU.

Давление в компрессоре не равно давлению на приводе. Длинные трубки с малым внутренним диаметром, колена, регуляторы расхода и одновременное потребление воздуха могут снижать доступное давление. Рассчитайте или испытайте реальный контур при работе машины с максимально требуемой скоростью цикла.

Температурный предел и воздействие тепла

На странице продукта рекомендуется соблюдать осторожность, если температура рабочей среды превышает 60 градусов C, и избегать сред с температурой выше 60 градусов C. Высокая температура может размягчить TPU и снизить допустимое давление. Расположенные рядом нагреватели, двигатели, печи, лампы и закрытые шкафы могут подвергать трубку воздействию температуры выше измеренной в помещении.

Измеряйте температуру на трассе шланга во время производства в наихудшем режиме, а не только при настройке машины. Если поддерживать установленный предел невозможно, используйте другую одобренную трубку.

Меры предосторожности при воздействии химикатов и влажности

На странице предупреждается о непроверенном использовании с сильными кислотами, сильными щелочами, высокополярными растворителями и в средах с химическими парами. Химический состав TPU может изменяться под воздействием несовместимых химикатов, а антистатическая формула не обеспечивает универсальную химическую стойкость.

Необходимо также проверить чистящие средства, используемые на линиях электроники. Шланг, по которому проходит чистый воздух, всё равно может подвергаться внешнему воздействию аэрозоля растворителя, паров или химикатов для протирки. Рассматривайте трубку, маркировку, фитинги и уплотнения совместно.

Рекомендации по хранению предусматривают защиту от влажных условий и хранения дольше 12 месяцев. Контролируйте влажность на складе, храните бухты запечатанными и идентифицированными, соблюдайте ротацию запасов по датам и проверяйте старый материал перед использованием в производстве. Не добавляйте бухты с частичной длиной и неизвестной прослеживаемостью в сборку, контролируемую по ESD.

Совместимость с фитингами

Допуск на размеры изделия +/-0,12 мм обеспечивает повторяемость соединения, но фитинг всё равно должен соответствовать точному внешнему диаметру и материалу трубки. Проверьте цангу, уплотнение, глубину вставки, диапазон давления и процедуру отсоединения.

Фитинг также может влиять на характеристики электростатического разряда (ESD) на уровне системы. Металлические, пластиковые и композитные соединители создают разные электрические пути. Не следует предполагать, что металлический фитинг автоматически заземляет трубку или что пластиковый фитинг делает непригодным любое антистатическое применение. Проведите испытания утверждённой сборки в соответствии со спецификацией проекта.

Просмотрите категорию пневматических фитингов для выбора форм соединений, затем запросите подтверждение материала и характеристик ESD для выбранной сборки.

Процедура установки

1. Проверьте модель шланга, внешний/внутренний диаметр, партию и требования к сопротивлению.
2. До установки храните трубку чистой и закрытой заглушками, если загрязнение имеет значение.
3. Отрежьте трубку перпендикулярно с помощью острого резака для пневматических трубок.
4. Удалите поцарапанные, сплющенные или загрязнённые участки.
5. Полностью вставьте трубку в утверждённый фитинг.
6. Прокладывайте трубку в пределах указанного радиуса изгиба и защищайте её от трения.
7. Не допускайте воздействия на трубку температур и химических веществ за пределами утверждённых ограничений.
8. Промаркируйте антистатическую линию, чтобы во время технического обслуживания не установить стандартную трубку.
9. Проведите испытания пневматического контура на утечки и расход.
10. Выполните требуемое измерение ESD на установленной сборке.

Валидация для OEM-машин

Производители OEM должны утвердить шланг посредством контролируемого процесса с использованием образцов:

1. Определите требования ESD и стандарт измерений.
2. Выберите точный размер шланга, фитинги и маршрут прокладки.
3. Письменно подтвердите рабочее давление и температуру.
4. Соберите репрезентативную установленную сборку.
5. Измерьте электрическое сопротивление при требуемых условиях.
6. Проведите испытания давлением, на утечки, расход и рабочие циклы машины.
7. После циклических испытаний оцените изгиб, истирание и удержание фитинга.
8. При необходимости повторите испытания ESD и на утечки после очистки и старения.
9. Зафиксируйте утверждённые модель, цвет, средства контроля партий и требования к упаковке.

Для заказов дистрибьюторам укажите, требуются ли данные о сопротивлении, записи об инспекциях, образцы в рулонах или индивидуальные этикетки. Чёрный шланг без прослеживаемой спецификации не следует считать эквивалентным.

Осмотр и замена

Проверяйте наличие порезов, истирания, перегибов, побеления, трещин, затвердевания, размягчения, смещения фитинга и утечки воздуха. Заменяйте трубку после перегрева, воздействия химических веществ за пределами утверждённого диапазона или любого события, повредившего поверхность.

Свойства ESD невозможно надёжно оценить по внешнему виду. Включите проверку сопротивления в план технического обслуживания, если установленный шланг является частью контролируемой программы. Записывайте метод испытания, место, окружающие условия и результат.

Когда этот шланг не подходит

Выберите другой документированный продукт, если применение требует эксплуатации при температуре выше 60 градусов C, устойчивости к сильным кислотам или щелочам, устойчивости к высокополярным растворителям, постоянного воздействия химических паров, защиты от сварочных искр, проводящего заземления, транспортировки взрывоопасной пыли, перекачивания легковоспламеняющихся жидкостей, высокого вакуума, санитарной сертификации, допуска для чистых помещений или номинального давления, которое невозможно подтвердить.

Не используйте антистатическую пневматическую трубку вместо специально разработанного заземляющего проводника, ионизатора, антистатического коврика, защитного заземляющего соединения или шланговой сборки для взрывоопасной зоны.

Контрольный список для заказа

• Требуемый диапазон поверхностного сопротивления и метод испытания
• Внешний диаметр x внутренний диаметр трубки
• Рабочее и пиковое давление
• Температура рабочей среды и окружающей среды
• Требования к качеству воздуха и расходу
• Тип и материал фитинга
• Стационарная или подвижная установка
• Радиус изгиба и требования к циклам
• Воздействие химических веществ, паров и очистки
• Стандартный чёрный или запрошенный цвет
• Длина рулона и количество
• Требования к хранению, упаковке и прослеживаемости

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется антистатический шланг из TPU?

Он используется в линиях сжатого воздуха в производстве электроники, на рабочих местах с контролем ESD, в автоматизированных системах обработки, инспекционном оборудовании и других средах, чувствительных к статическому электричеству.

Каково поверхностное сопротивление?

Опубликованное значение поверхностного сопротивления составляет 10⁷ до 10⁹ Ом. Подтвердите требуемый метод испытания и критерии приемки установленной системы.

Является ли антистатический шланг из TPU проводящим?

Не следует считать его проводящим шлангом с низким сопротивлением или заземляющим шлангом. Антистатические, проводящие и заземлённые свойства — это разные инженерные требования.

Может ли он сам по себе сделать машину безопасной с точки зрения ESD?

Нет. Контроль ESD также включает заземление, персонал, инструменты, поверхности, упаковку, влажность, процедуры и проверку.

Какие размеры доступны?

Доступны следующие размеры: 4 x 2,5, 6 x 4, 8 x 5, 10 x 6,5 и 12 x 8 мм.

Можно ли использовать шланг при температуре выше 60 градусов C?

На странице рекомендуется соблюдать осторожность при температуре рабочей среды выше 60 градусов C и избегать окружающей температуры выше 60 градусов C. Если это невозможно контролировать, выберите другой утверждённый шланг.

Можно ли использовать его для сильных кислот, щелочей или растворителей?

Только после полной проверки совместимости. На странице особо указаны сильные кислоты, сильные щёлочи, высокополярные растворители и среды с химическими парами.

Как долго его можно хранить?

В рекомендациях по продукту указано избегать хранения во влажных условиях и хранения дольше 12 месяцев. Используйте контролируемую ротацию запасов и проверяйте материал перед установкой.

Является ли чёрный пневматический шланг автоматически антистатическим?

Нет. Цвет не подтверждает электрическое сопротивление. Требуйте спецификацию продукта, прослеживаемость и соответствующие данные испытаний.

Контролируйте риск статического электричества с помощью проверенной системы

Антистатический шланг из TPU предоставляет документированный вариант трубки для пневматических контуров рядом с компонентами, чувствительными к ESD. Опубликованное поверхностное сопротивление 10⁷ до 10⁹ Ом, пять метрических размеров и конструкция из TPU помогают сделать обоснованный выбор, однако окончательное утверждение должно охватывать давление, температуру, прокладку, фитинги, хранение и полный план контроля ESD.

При запросе подтверждения модели укажите требуемое испытание сопротивления, размер трубки, давление, температуру, фитинг, маршрут прокладки в машине, цвет, длину рулона и количество.