Wo werden Leitungen eingesetzt?
Leitungen für den Reinraum

Nils Jäger | 30. Juli 2021

In bisherigen Beiträgen haben wir bereits Beispiele für Einsatzgebiete unserer Leitungen gezeigt. Die Branchen und Anwendungen sind vielfältig. Ein mögliches Einsatzgebiet ist der sogenannte Reinraum. Über die speziellen Anforderungen an Leitungen im Reinraum und unsere spezielle chainflex Lösung möchten wir heute sprechen.

Was ist Reinraum?

Reinraum sind Räumlichkeiten, mit einer extrem niedrigen Konzentration luftgetragener Teilchen. Dies sind Stoffe und Partikel in der Luft, die wir teilweise mit bloßem Auge nicht sehen können. Diese Reinräume werden da benötigt, wo diese Teilchen in der Luft die Arbeit negativ beeinflussen würden. Solche Reinräume findet man zum Beispiel in der Pharmaindustrie, aber auch Produktionsstätten in der Elektronikindustrie erfordern oft Rein- oder sogar Reinsträume. Normen geben hier die Regeln für den Grad der Reinheit vor. In der aktuellen Zeit fällt mir hierzu direkt das Beispiel des Impfstoffes ein. Niemand möchte ein verunreinigtes Produkt gespritzt bekommen. Deshalb muss auch hier im Herstellungsprozess alles penibel sauber gehalten werden. In der Halbleiterfertigung beeinträchtigen Staubpartikel zum Beispiel die Qualität und Funktion von Prozessoren.

Es ist aber nicht nur der Raum an sich, der sauber sein muss. Auch alle beteiligten Maschinen müssen so arbeiten, dass keine Schmutzpartikel abgegeben werden. In unserem Falle bedeutet das, dass verbaute Energieketten und Leitungen mit möglichst wenig Abrieb laufen müssen. Je weniger Verschmutzung in der Luft, desto weniger notwendig ist eine zusätzliche Reinigung der Luft.

Welche Leitungen für den Reinraum?

Generell können viele Leitungen für den Reinraum verwendet werden. Wichtig dabei ist, dass diese in der Energiekette möglichst wenig Abrieb erzeugen. Daher eignen sich manche Mantelwerkstoffe besser als andere. Beispielsweise können sowohl PVC-Leitungen als auch Kabel, mit TPE Außenmantel die ISO Kasse 1 für den Reinraum erfüllen. Prüft man beide Leitungen im direkten Vergleich, so haben Leitungen mit TPE Außenmantel ein etwas besseres Abriebverhalten. Aber es kommt nicht nur auf die Leitung an, sondern auch auf die Installation und Befüllung der Energiekette. Auch die verwendeten Materialien der e-kette können Einfluss auf das Abriebverhalten haben.

Zusätzlich gibt es sehr sensible Bereiche, in denen eine herkömmliche Energieführung nicht gewünscht ist. Hier kommen dann komplett geschlossene Systeme, wie unsere e-skin® flat zum Einsatz. Speziell für diese Art der Energieführung haben wir eine besondere Leitungsserie entwickelt: Die chainflex® CFCLEAN.

Unsere neue CFCLEAN Leitungsserie speziell für den Reinraum

Die Anforderungen an Leitungen für den Reinraum sind speziell. Mit unserer CFCLEAN Serie haben wir eine Leitungsfamilie entwickelt, die perfekt auf die Bedürfnisse des Reinraums abgestimmt ist. Diese Leitungen sind anstelle eines Außenmantels mit einer PTFE Bandierung versehen. Dies verhindert Abrieb weitestgehend, da PTFE sehr gute Gleiteigenschaften hat und den Außendurchmesser reduziert. Die Besonderheit dieses Aufbaus ist jedoch, dass diese Leitungen nur in sogenannte Pods verwendet werden dürfen, da die PTFE Folie keinen ausreichend mechanischen Schutz bietet. Hier ist igus® e-skin® flat ideal und durch seinen modularen Aufbau sehr flexibel. Ein weiterer Vorteil dieses Systems ist, dass es bis zu den Anschlusselementen komplett geschlossen ist und mögliche Partikel in den Pods bleiben.

Serienproduktion und Produkteinführung im April 2021

Von Anfang an war eine hohe Lebensdauer für uns wichtig, da in der Halbleiterbranche die Maschinen oft sehr hohe Zykluszahlen absolvieren und Instandhaltungszeiten sehr teuer sind. Daher wurden die CFCLEAN Prototypen zusammen mit dem e-skin® flat in unserem 3.800 m² Testlabor viele Millionen Zyklen getestet. Auch wenn die CFCLEAN Serie längst vorgestellt wurde, laufen die Leitungstests weiter. Denn wir wollen wissen, wie lange die Systeme halten, um unseren Kunden eine bestmögliche Lebensdauereinschätzung zu geben.

Ihre Vorteile von CFCLEAN in Verbindung mit e-skin Flat

Das e-skin® flat ist modular aufgebaut und die einzelnen Pods lassen sich öffnen. Dies erleichtert die Instandhaltung. Tritt bei herkömmlichen Systemen ein unerwarteter Leitungsbruch auf, so muss oft das komplette System ausgetauscht werden, oder aber die Leitung durch die kompletten Pods gezogen werden, denn diese lassen sich nicht öffnen.

Auch während der Designphase einer Maschine, oder Anlage bietet das e-skin® flat viele Vorteile. Die Projekteure müssen nicht frühzeitig die komplette Verkabelung festlegen, denn das System kann einfach erweitert werden. Das sämtliche CFCLEAN Leitungen ab Lager lieferbar sind erlaubt nicht nur eine große Flexibilität in der Auswahl, sondern bietet auch Schnelligkeit beim flexibel sein.

Hier nochmal die Vorteile kurz und knapp zusammengefasst:

• Keine aufwendigen oder frühzeitig zu projektierenden Prototypen notwendig
• Ab Lager lieferbar, daher sind auch kleine Serien möglich
• Schneller Austausch in bestehender Fertigung
• Flexibler Aufbau

Wo haben wir bereits CFCLEAN eingesetzt?

Verschiedene Kunden haben die CFCLEAN Leitungen in Verbindung mit dem e-skin® flat bereits im Einsatz. Zum Beispiel hat ein namhafter Hersteller von Linearmotoren sich für dieses System entschieden, da es für hohe Dynamiken ausgelegt ist. In Verbindung mit der Reinraumtauglichkeit konnten wir doppelt punkten, da diese Motoren in einer Maschine für die Herstellung von Computerprozessoren zum Einsatz kommen.

Wie oben bereits beschrieben werden oft auch normalen Leitungen und herkömmliche Energieführungsketten verwendet. Hier haben wir zusammen mit der Fa. Assembléon aus den Niederlanden ein System entwickelt, welches für 400 Mio. Hübe in einem SMD Bestückungsautomat ausgelegt ist.

Haben Sie Fragen zur CFCLEAN? Wir helfen Ihnen gerne bei Ihren Fragen rund um Leitungen für den Reinraum.