Waar worden kabels gebruikt: cleanrooms

Mark van de Waal | 3 december 2021

In eerdere artikelen hebben wij reeds voorbeelden gegeven van toepassingsgebieden voor onze kabels. De industrieën en toepassingen zijn veelzijdig. Een mogelijk toepassingsgebied zijn cleanrooms. De speciale eisen voor kabels in cleanrooms en onze speciale chainflex-oplossing is ons onderwerp voor vandaag.

Wat is een cleanroom?

Cleanrooms zijn ruimten met een extreem lage concentratie aan zwevende deeltjes en stoffen, waarvan we sommige niet met het blote oog kunnen waarnemen. Deze cleanrooms zijn overal nodig waar dergelijke luchtledige deeltjes het werk zouden belemmeren. Cleanrooms zijn bijvoorbeeld te vinden in de farmaceutische industrie, maar ook productiefaciliteiten in de elektronica-industrie hebben zijn vaak uitgerust met cleanrooms of ultracleanrooms. In normen zijn de regels vastgelegd die hier gelden voor de mate van reinheid. Vaccins zijn misschien wel het meest voor de hand liggende en actuele voorbeeld. Niemand wil geïnjecteerd worden met een onzuivere stof. Daarom moet er tijdens het fabricageproces alles aan gedaan worden, om alles absoluut schoon te houden. Bij de fabricage van halfgeleiders zijn stofdeeltjes bijvoorbeeld schadelijk voor de kwaliteit en de werking van de processor.

Maar het is niet alleen de ruimte zelf die schoon moet zijn. De betrokken machines moeten zo werken dat zij geen deeltjes afgeven. In dit geval betekent dit dat de geïnstalleerde kabelrupsen en kabels met zo weinig mogelijk slijtage moeten werken. Hoe minder verontreinigingen er in de lucht zitten, hoe minder belangrijk extra luchtreiniging wordt.

Welke kabels moeten worden gebruikt voor cleanrooms?

In het algemeen kunnen veel kabels worden gebruikt voor cleanrooms. Belangrijk is dat ze zo weinig mogelijk slijtage in de kabelrups veroorzaken. Daarom zijn sommige mantelmaterialen beter dan andere. Zo kunnen bijvoorbeeld zowel PVC-kabels als kabels met een TPE-buitenmantel voldoen aan de eisen van ISO-klasse 1 voor cleanrooms. Als u beide kabels rechtstreeks met elkaar vergelijkt, hebben kabels met een TPE-buitenmantel een iets beter slijtgedrag. Maar niet alleen de kabels zijn van invloed op het onzuiverheidsniveau, ook de installatie en het vullen van de kabelrups. En ook het materiaal waarvan de kabelrups gemaakt is, kan  het slijtgedrag beïnvloeden.

Er zijn ook zeer gevoelige gebieden waar conventionele energievoorziening ongewenst is. Hier worden volledig gesloten systemen gebruikt, zoals onze e-skin® flat. Daarnaast hebben wij ook een speciale kabelserie ontwikkeld voor juist dit soort energievoorzieningssystemen: de chainflex® CFCLEAN.

CFCLEAN-kabels, speciaal voor cleanrooms

De vereisten van kabels voor cleanrooms zijn enorm specifiek. Wij hebben ons CFCLEAN-programma ontwikkeld om perfect aan de eisen voor cleanrooms te kunnen voldoen. In plaats van een buitenmantel hebben deze kabels een PTFE-band. Dit voorkomt in zeer hoge mate afschuring, aangezien PTFE zeer goede glijeigenschappen heeft en de buitendiameter verkleint. Maar het bijzondere aan dit ontwerp is dat de kabels alleen kunnen worden gebruikt in zogenaamde pods, omdat de PTFE-folie geen geschikte mechanische bescherming biedt. Hier is de igus® e-skin® flat ideaal en ook zeer flexibel inzetbaar dankzij het modulaire ontwerp. Een ander voordeel van het systeem is dat het volledig gesloten is, inclusief de montagebeugels, zodat eventuele deeltjes in de pods blijven.

Serieproductie en productlancering al in April 2021

Vanaf het begin was een lange levensduur belangrijk voor ons, aangezien machines in de halfgeleiderindustrie een zeer groot aantal cycli doorlopen en onderhoudstijd zeer kostbaar is. Daarom zijn de CFCLEAN- en de e-skin® flat- prototypes vele miljoenen cycli getest in ons testlaboratorium van 3.800 m². Ook al is de CFCLEAN al lang geleden geïntroduceerd, de kabeltesten gaan continue door. Wij willen immers weten hoe lang onze systemen meegaan, zodat wij onze klanten een zo goed mogelijke inschatting van de levensduur kunnen geven.

Uw voordelen met CFCLEAN in combinatie e-skin flat

De e-skin® flat heeft een modulair ontwerp, en de afzonderlijke pods kunnen worden geopend. Dit vergemakkelijkt het onderhoud. Bij een onverwachte kabelbreuk in een conventioneel systeem moet vaak het hele systeem worden vervangen, of moet de kabel door alle pods worden getrokken, omdat deze niet kunnen worden geopend.

De e-skin® flat biedt al tijdens de ontwerpfase van de machine of het systeem vele voordelen. Omdat het systeem eenvoudig uit te breiden is, hoeven de projectengineers niet al in een vroeg stadium de volledige bekabeling te bepalen. Alle CFCLEAN-kabels zijn uit voorraad leverbaar, zodat het systeem niet alleen een grote flexibiliteit in de keuze biedt, maar ook snelheid.

Hier volgt een overzicht van de voordelen:

• Er hoeven in een vroeg stadium geen kostbare prototypes te worden gepland
• Uit voorraad leverbaar, dus kleine series zijn mogelijk
• Snelle vervanging in bestaande productie-installaties
• Flexibel ontwerp

Waar hebben we CFCLEAN al gebruikt?

Verschillende klanten gebruiken reeds CFCLEAN-kabels in combinatie met de e-skin® flat. Zo besloot een bekende fabrikant van lineaire motoren het systeem te gebruiken omdat het is ontworpen voor een hoge dynamiek. In verband met de compatibiliteit met cleanrooms hadden wij twee punten die in ons voordeel werkten, aangezien deze motoren worden gebruikt in een machine voor de fabricage van computerprocessoren.

Zoals hierboven beschreven, worden vaak gewone kabels en conventionele kabelrupsen gebruikt. Hier hebben wij samengewerkt met Assembléon (tegenwoordig Kulicke & Soffa), een Nederlands bedrijf, om een systeem te ontwikkelen dat is ontworpen voor 400 miljoen slagen in een SMD-pick-and-place-machine.

Heeft u vragen over CFCLEAN? Neem dan gerust contact op, wij helpen u graag met alle vraagstukken over kabels voor cleanrooms.