Elektrostatische Entladungen verhindern Kapitel 1: ESD Kleidung

igu-blog-adm | 18. Mai 2020

Unser Körper ist ein sehr guter elektrischer Leiter. Aufladungen sind nahezu unvermeidbar. Wenn beispielsweise zwei Materialien aneinander reiben und daraufhin wieder getrennt werden, kommt es zu elektrostatischen Ladungen. Einfaches Umhergehen kann letztendlich bereits genügen, dass eine statische Aufladung von einigen tausend Volt entsteht. Die unsichtbare Gefahr – wie sie von Experten beschrieben wird. Daher ist der ESD-Schutz sehr bedeutsam, denn die eigene Entladung ist beim Herstellen von empfindlichen elektronischen Bauteilen häufig die Fehlerursache. ESD Schutzkleidung wie ESD Schuhe, ein ESD Shirt oder ESD Kittel kann dem entgegenwirken. Sie minimiert Aufladungen und sorgt für eine schonende Ableitung.

Was bedeutet ESD Schutz genau?

ESD steht für „electrostatic discharge“ und beschreibt die elektrostatische Entladung bzw. Wiederherstellung des elektrischen Gleichgewichts. Laut vieler Studien sind rund 70 Prozent der Schäden, die an elektronischen Bauteilen entstehen, auf eine unsachgemäße Absicherung zurückzuführen. Indem wir normale Kleidung tragen, sind wir selber die Hauptverursacher, denn sie hat aufgrund der Kunststoff-Anteile oftmals eine hohe elektrische Ladung. Sensible elektrische Komponenten können bereits mit einer Spannung von 5 Volt beschädigt werden. Eine der wichtigsten Maßnahmen für den Schutz von sensiblen Elektronikkomponenten ist daher ESD Bekleidung, denn sie schützt vor elektrostatischen Aufladungen.

Welche Arten von ESD Kleidung und Ausrüstung gibt es?

Es wird oft angenommen, dass ein ESD Armband oder ESD Handschuhe bei der Arbeit mit empfindlichen Elektronikkomponenten genügen. Doch dies allein bietet oft keinen ausreichenden Schutz. Weitere häufig eingesetzte ESD Schutzkleidung ist beispielsweise

• ESD Schuhe bzw. ESD Sicherheitsschuhe
• ESD Handschuhe bzw. Arbeitshandschuhe für den ESD Bereich
• ESD Shirts
• ESD Kittel

ESD-Schuhe bieten den optimalen Fußschutz gegen elektrostatische Aufladung. Ein Beispiel, warum ESD Schuhe wichtig sind: Wenn über einen Teppichboden gelaufen und danach eine Türklinke aus Metall angefasst wird, kommt es oftmals zum Austausch einer kleinen elektronischen Spannung. Normale Schuhe mit Kunststoffsohlen können die Aufladung nicht ableiten. ESD Schuhe bzw. ESD Sicherheitsschuhe müssen insbesondere in Elektrotechnik-Bereichen, in denen es sensible elektronische Bauelemente gibt, und überall dort, wo Explosionsgefahr herrscht, getragen werden. Hier finden Sie eine Auswahl an ESD Schuhen für den Arbeitsplatz.

Arbeitshandschuhe für den ESD Bereich schützen die Hände und Finger beim Umgang mit sensiblen Komponenten, sodass ein sicheres Arbeiten möglich ist. Dies ist wichtig, denn wir laden uns durch Bewegung und Reibung ständig statisch auf und bei einer folgenden Berührung mit leitenden Gegenständen entlädt sich die Spannung. Treffen die Ladungen auf empfindliche elektronische Bauteile, sind erhebliche Schäden oder sogar ein totaler Funktionsverlust möglich. Durch antistatische ESD Handschuhe wird die Ladung bei jeder Berührung kontinuierlich mit einer geerdeten Oberfläche abgegeben. Hier haben Sie die Möglichkeit ESD Handschuhe zu erwerben.

ESD Kittel und Arbeitsmäntel verhindern durch ein eingewobenes Leitfaserraster ebenso Aufladungen und leiten diese gezielt ab. Sie werden beispielsweise in der Medizin und Laboren getragen. Mehr über ESD Kittel und Arbeitsmäntel.

Über das ESD Handgelenkerdungsband sind Träger an den Erdungsanschluss angeschlossen und somit vor zum Teil lebensgefährlichen Unfällen geschützt. Der Funkenschlag hat somit keine Chance. Das ESD Armband wird mit einer Anschlussklemme oder einem Stecker mit dem geerdeten Metallteil verbunden, beispielsweise einem Maschinenteil. Anwendung findet es in allen Bereichen, in denen elektrostatische Entladungen schädlich sind, zum Beispiel beim Bestücken der Platine mit entsprechenden Bauteilen oder bei der Montage eines Computers mit hochintegrierten Schaltungen. Mehr zu Antistatikbändern bei Wikipedia.

Warum der ESD Schutz so wichtig ist

Wir Menschen können uns mit mehr als 20.000 Volt aufladen, doch schon kleinste elektrische Ladungen können erhebliche Schäden verursachen, beispielsweise:

• Beschädigung von elektronischen Komponenten (30 Volt reichen aus, bei sensiblen Bauelementen 5 Volt)
• Löschung von Informationen auf magnetischen Datenträgern (100 Volt genügen)
• Entstehung von Flammen durch Staub und angehefteten Fasern an Produkten

Was im Alltag meist nur einen kurzen Schrecken auslöst, kann bei elektronischen Baugruppen, die über Halbleiterbauelemente verfügen, einen Totalschaden bedeuten. In Lackierereien können elektrostatische Entladungen sogar eine Explosion auslösen. 50 Volt genügen, um Funken zu erzeugen und explosive Gase zu entzünden. ESD Schutzkleidung sorgt für langsame Ableitungen und verhindert eine Beschädigung der Maschinen.

Was zeichnet ESD Bekleidung aus? Welche Vorschriften gibt es am Arbeitsplatz?

ESD Schutzkleidung ist meistens für Menschen vorgeschrieben, die in Bereichen tätig sind, wo sie sensiblen elektronischen Bauteile in Berührung kommen:

• Elektronikfertigung
• Computertechnik
• Telekommunikationstechnik
• Automobilelektronik
• Produktion und Fertigung von Automaten
• Labor
• Lager
• Technischer Kundendienst
• Montagebaustellen

Auch medizinische Mitarbeiter sind oft der Gefahr einer Elektrostatik ausgesetzt, denn die Geräte werden immer sensibler. 

Welche Eigenschaften klassifizieren Arbeitskleidung als ESD-geeignet?

ESD Schutzkleidung ist am aufgenähten Zeichen erkennbar. Der ESD Schutz kommt dadurch zustande, dass im Gewebe leitfähige Fäden eingearbeitet werden, sodass die Kleidung die Ladung nicht bindet, sondern sie abgeleitet wird. Die eingewebten Fasern können somit elektrostatische Felder der Personen abschirmen. Dadurch wird die elektrostatische Entladung minimiert oder gänzlich verhindert. Es gibt für den ESD Schutz Normen – Hersteller und Sicherheitsbeauftragte müssen diese berücksichtigen. DIN EN 61310-5-1 ist die gängigste Norm. Sie wird durch die Verwendung von karbonisierten Fasern erreicht. Elektrostatisch ableitfähige ESD Bekleidung muss den Körper sowie die Arme und Beine stets abdecken. Neben der ESD Schutzkleidung können auch entsprechende Möbel wie ableitende Tischplatten, Stühle und Regale sowie Bodenbeläge am ESD Arbeitsplatz eine elektrostatische Aufladung verhindern. Letztere sollten zusammen mit der entsprechenden Sohle der ESD Schuhe eine zuverlässige Ladungsableitung garantieren. 

ESD Kleidung waschen, aufbewahren und pflegen – worauf muss geachtet werden?

Ein Problem sind Verschmutzungen und Verunreinigungen, denn dadurch können flammhemmende Eigenschaften der Materialien verringert oder sogar aufgehoben werden. Daher ist es wichtig, die ESD Kleidung zu waschen. Alle Kleidungsstücke enthalten eine Kennzeichnung, auf welcher die verarbeiteten Materialien und die empfohlenen Waschverfahren erläutert sind. Es gilt, diese zu beachten, um den ESD Schutz bzw. die Ableitfähigkeit langfristig zu erhalten. Zu hohe Temperaturen und Weichmacher im Waschmittel schränken eventuell die Wirksamkeit der ESD Kleidung beim Waschen ein. Meist beträgt die erlaubte Temperatur 30 bis 40 Grad. Sie sollte nie über 60 Grad gewaschen werden. Es empfiehlt sich die Verwendung von flüssigem Waschmittel und der Verzicht auf Weichspüler oder Bleichmittel. ESD Kleidung trocknet am besten an der Luft und wird nicht in den Trockner gegeben. Ein Bügeln ist in der Regel nicht erforderlich. Falls doch, sollte es bei mittlerer Temperatur erfolgen.

ESD Kleidung: Zusammenfassung

Wo sensible Produktteile durch eine elektrische Aufladung der Mitarbeiter beschädigt werden können, muss ESD Bekleidung getragen werden, die zuverlässig ableitet. Elektrostatische Aufladung geschieht prinzipiell ständig. Ein unkontrollierter Ausgleich ist sogar ohne direkten Kontakt möglich, sodass elektronische Bauteile an allen Punkten in der Produktionskette gefährdet sind. Daher ist ein ESD Schutz unverzichtbar. Mit spezieller ESD Schutzkleidung wie einem ESD Kittel, ESD Shirt, ESD Armband und ESD Schuhen lässt sich dies verhindern. Sie verfügt über eingewebte, leitfähige Fasern, die demnach elektrostatische Ladung ableitet. Der Mitarbeiter selbst und andere Gegenstände werden auf diese Weise vor elektrostatischer Ladung geschützt. Alle Maßnahmen müssen auf das Umfeld und die herzustellenden Produkte abgestimmt werden, um den notwendigen ESD Schutz zu gewährleisten. Daneben ist es wichtig, gemäß der Empfehlungen des Herstellers die ESD Kleidung zu waschen. Hochwertige ESD Schutzkleidung ist vorwiegend in Fachmärkten erhältlich.