無塵室電纜集塵問題研究
發布時間:2010-06-21
中心議題:
對(dui)於(yu)潔(jie)淨(jing)室(shi)環(huan)境(jing)來(lai)說(shuo),電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)中(zhong)的(de)電(dian)纜(lan)集(ji)塵(chen)是(shi)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)問(wen)題(ti)。為(wei)了(le)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)集(ji)塵(chen),需(xu)要(yao)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)避(bi)免(mian)電(dian)纜(lan)以(yi)及(ji)套(tao)管(guan)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)。盡(jin)管(guan)通(tong)過(guo)減(jian)少(shao)運(yun)動(dong)器(qi)件(jian)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)集(ji)塵(chen),但(dan)是(shi)自(zi)動(dong)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)電(dian)纜(lan)的(de)運(yun)動(dong)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)。另(ling)外(wai),用(yong)於(yu)分(fen)隔(ge)圓(yuan)形(xing)電(dian)纜(lan)和(he)套(tao)管(guan)的(de)分(fen)隔(ge)片(pian)和(he)支(zhi)架(jia)是(shi)產(chan)生(sheng)集(ji)塵(chen)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)因(yin)素(su)。如(ru)果(guo)不(bu)使(shi)用(yong)分(fen)隔(ge)片(pian),或(huo)者(zhe)分(fen)隔(ge)片(pian)沒(mei)有(you)正(zheng)確(que)的(de)安(an)裝(zhuang),電(dian)纜(lan)以(yi)及(ji)套(tao)管(guan)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)將(jiang)導(dao)致(zhi)這(zhe)些(xie)部(bu)件(jian)的(de)蠕(ru)變(bian)、移動或扭曲,這樣就會增加集塵。
為(wei)了(le)獲(huo)得(de)能(neng)運(yun)行(xing)上(shang)千(qian)萬(wan)次(ci)壽(shou)命(ming)的(de)低(di)集(ji)塵(chen)電(dian)纜(lan)係(xi)統(tong),係(xi)統(tong)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)少(shao)運(yun)動(dong)器(qi)件(jian)的(de)數(shu)量(liang),以(yi)及(ji)這(zhe)些(xie)零(ling)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)。電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)製(zhi)造(zao)商(shang)會(hui)提(ti)供(gong)詳(xiang)盡(jin)的(de)正(zheng)確(que)安(an)裝(zhuang)和(he)使(shi)用(yong)電(dian)纜(lan)的(de)指(zhi)南(nan),它(ta)決(jue)定(ding)了(le)你(ni)的(de)電(dian)纜(lan)係(xi)統(tong)潔(jie)淨(jing)度(du)。然(ran)而(er),用(yong)在(zai)潔(jie)淨(jing)室(shi)環(huan)境(jing)的(de)電(dian)纜(lan)和(he)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)應(ying)該(gai)經(jing)過(guo)測(ce)試(shi)確(que)定(ding)電(dian)纜(lan)材(cai)料(liao)的(de)集(ji)塵(chen)特(te)性(xing),以(yi)及(ji)電(dian)纜(lan)在(zai)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)問(wen)題(ti)。
測試設計
為(wei)了(le)鑒(jian)別(bie)集(ji)塵(chen)是(shi)由(you)電(dian)纜(lan)還(hai)是(shi)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)造(zao)成(cheng)的(de),將(jiang)相(xiang)同(tong)的(de)扁(bian)平(ping)電(dian)纜(lan)放(fang)在(zai)同(tong)一(yi)廠(chang)家(jia)生(sheng)產(chan)的(de)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)中(zhong)進(jin)行(xing)了(le)測(ce)試(shi)。在(zai)測(ce)試(shi)中(zhong),選(xuan)擇(ze)了(le)兩(liang)種(zhong)非(fei)金(jin)屬(shu)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian):一種是低振動,無噪音的清潔型電纜拖鏈(拖鏈A),一種是帶有鏈環和銷的傳統拖鏈(拖鏈B)。除了測試了Gore無拖鏈電纜(TK31540-01),還對三種電纜拖鏈組合作了評估:
--電纜拖鏈A,安裝2根戈爾高柔性扁平電纜,一根電纜疊放在另一根上麵
--電纜拖鏈B,安裝2根戈爾高柔性扁平電纜,一根電纜疊放在另一根上麵
--電纜拖鏈A,安裝2根(gen)圓(yuan)形(xing)電(dian)纜(lan),一(yi)根(gen)電(dian)纜(lan)放(fang)在(zai)另(ling)一(yi)根(gen)旁(pang)邊(bian),無(wu)分(fen)隔(ge)器(qi)。為(wei)了(le)使(shi)對(dui)電(dian)纜(lan)的(de)摩(mo)擦(ca)最(zui)小(xiao),設(she)計(ji)了(le)具(ju)有(you)足(zu)夠(gou)空(kong)間(jian)的(de)拖(tuo)鏈(lian)使(shi)這(zhe)兩(liang)條(tiao)圓(yuan)形(xing)電(dian)纜(lan)之(zhi)間(jian)不(bu)會(hui)彼(bi)此(ci)接(jie)觸(chu)。
meigedianlantuolianchuizhifangzhi,yujiejingshidekongqiliudongfangxiangxiangduiying,yiquebaochanshengdesuoyouweilidoubeijiluxialai。xianquedingzuiyoukenengchanshengjichendedianlantuoliandeguanjiandifang,guangxueweilijishuqifangzhizaimeigendianlandezhexiequyudesangeweizhi(見圖1)。每個記數器會記錄0.1至5.0微米大小的微粒。在每個測量點對產生的懸浮微粒作100分鍾記錄,每根電纜分別在運行速度0.5米/秒、1.0米/秒、2.0米/秒作測試。
然後使用數學方法按微粒尺寸(0.1、0.2、0.3、0.5、1.0和5.0微米)計算每個測量點的最大數,按照GuidelineVDI2083Part9.1biaozhunquedingjichenshuliang。weilenengcedingmeigedianlantuolianxitongdeyunxingshixiao,fulaoenhuofuyanjiusuoshiyongzhexiejieguolaiquedingzuigaojichenliangdeceliangdian。yunxingshixiaobeiyonglaiquedingISO潔淨度認證的等級。

圖1.光學微粒記數器放置在每根電纜最有可能產生集塵的三個位置
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結果
光學微粒記數器記錄了無拖鏈電纜(見表1)和裝有高柔性扁平電纜的電纜拖鏈A在每個測量點產生0個微粒(見表2)。按照VDIGuideline2083和ISO14644-1標準的集塵可能性的計算方法,測定這些電纜在上述測試速度的集塵可能性低於0.1%。


表2.裝有高柔性扁平電纜的電纜拖鏈A在每個測量點產生0個微粒
安裝圓形電纜的拖鏈A在不同運行速度都產生了不同數量的微粒(見表3)。按照VDIGuideline2083和ISO14644-1標準,鑒定這種電纜拖鏈/電纜裝置產生集塵的可能性是3%。

安裝高柔性扁平電纜的拖鏈B在不同運行速度下也產生了不同數量的微粒(見表4)。按照VDIGuideline2083和ISO14644-1標準,鑒定這種電纜拖鏈裝置產生集塵的可能性是3%。

當運行行程不超過1.5米時,這些電纜不需要電纜拖鏈、分隔器和支架,所以這些電纜能非常可靠地應用在1級(ji)潔(jie)淨(jing)室(shi)。通(tong)過(guo)測(ce)試(shi)安(an)裝(zhuang)在(zai)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)的(de)高(gao)柔(rou)性(xing)扁(bian)平(ping)電(dian)纜(lan)表(biao)明(ming),集(ji)塵(chen)是(shi)由(you)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)造(zao)成(cheng)的(de)。高(gao)柔(rou)性(xing)扁(bian)平(ping)電(dian)纜(lan)在(zai)拖(tuo)鏈(lian)往(wang)返(fan)彎(wan)折(zhe)運(yun)動(dong)的(de)集(ji)塵(chen)量(liang)是(shi)最(zui)低(di)的(de)。除(chu)了(le)不(bu)需(xu)要(yao)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)裏(li)的(de)分(fen)隔(ge)器(qi)和(he)支(zhi)架(jia)外(wai),電(dian)纜(lan)的(de)扁(bian)平(ping)結(jie)構(gou)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)對(dui)電(dian)纜(lan)護(hu)套(tao)的(de)作(zuo)用(yong)力(li),這(zhe)樣(yang)就(jiu)減(jian)少(shao)了(le)對(dui)電(dian)纜(lan)護(hu)套(tao)的(de)磨(mo)損(sun),以(yi)及(ji)由(you)於(yu)運(yun)動(dong)引(yin)起(qi)的(de)摩(mo)擦(ca)。通(tong)過(guo)將(jiang)所(suo)有(you)電(dian)纜(lan)、軟管和光纖結構都放置在高柔性扁平電纜內,就可使用更小更輕的電纜拖鏈。
在使用帶拖鏈的圓形電纜係統時,為使集塵產生量最少,僅測試了使用無分隔器和支架、低振動的清潔型電纜拖鏈。由於集塵量取決於運行速度,這種電纜係統能應用於ISO14644-1標準的4級潔淨室。然而,這種設計不能準確反映實際使用中的電纜拖鏈的集塵情況,因為實際使用中電纜拖鏈內塞滿了電纜、套管、分隔器和支架,這就增加了摩擦和集塵量。
- 電纜集塵問題測試設計
- 電纜集塵問題對比結果
- 采用高柔性扁平電纜減少集塵
- 電纜采用扁平結構均勻分布
對(dui)於(yu)潔(jie)淨(jing)室(shi)環(huan)境(jing)來(lai)說(shuo),電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)中(zhong)的(de)電(dian)纜(lan)集(ji)塵(chen)是(shi)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)問(wen)題(ti)。為(wei)了(le)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)集(ji)塵(chen),需(xu)要(yao)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)避(bi)免(mian)電(dian)纜(lan)以(yi)及(ji)套(tao)管(guan)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)。盡(jin)管(guan)通(tong)過(guo)減(jian)少(shao)運(yun)動(dong)器(qi)件(jian)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)集(ji)塵(chen),但(dan)是(shi)自(zi)動(dong)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)電(dian)纜(lan)的(de)運(yun)動(dong)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)。另(ling)外(wai),用(yong)於(yu)分(fen)隔(ge)圓(yuan)形(xing)電(dian)纜(lan)和(he)套(tao)管(guan)的(de)分(fen)隔(ge)片(pian)和(he)支(zhi)架(jia)是(shi)產(chan)生(sheng)集(ji)塵(chen)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)因(yin)素(su)。如(ru)果(guo)不(bu)使(shi)用(yong)分(fen)隔(ge)片(pian),或(huo)者(zhe)分(fen)隔(ge)片(pian)沒(mei)有(you)正(zheng)確(que)的(de)安(an)裝(zhuang),電(dian)纜(lan)以(yi)及(ji)套(tao)管(guan)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)將(jiang)導(dao)致(zhi)這(zhe)些(xie)部(bu)件(jian)的(de)蠕(ru)變(bian)、移動或扭曲,這樣就會增加集塵。
為(wei)了(le)獲(huo)得(de)能(neng)運(yun)行(xing)上(shang)千(qian)萬(wan)次(ci)壽(shou)命(ming)的(de)低(di)集(ji)塵(chen)電(dian)纜(lan)係(xi)統(tong),係(xi)統(tong)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)少(shao)運(yun)動(dong)器(qi)件(jian)的(de)數(shu)量(liang),以(yi)及(ji)這(zhe)些(xie)零(ling)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦(ca)。電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)製(zhi)造(zao)商(shang)會(hui)提(ti)供(gong)詳(xiang)盡(jin)的(de)正(zheng)確(que)安(an)裝(zhuang)和(he)使(shi)用(yong)電(dian)纜(lan)的(de)指(zhi)南(nan),它(ta)決(jue)定(ding)了(le)你(ni)的(de)電(dian)纜(lan)係(xi)統(tong)潔(jie)淨(jing)度(du)。然(ran)而(er),用(yong)在(zai)潔(jie)淨(jing)室(shi)環(huan)境(jing)的(de)電(dian)纜(lan)和(he)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)應(ying)該(gai)經(jing)過(guo)測(ce)試(shi)確(que)定(ding)電(dian)纜(lan)材(cai)料(liao)的(de)集(ji)塵(chen)特(te)性(xing),以(yi)及(ji)電(dian)纜(lan)在(zai)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)問(wen)題(ti)。
測試設計
為(wei)了(le)鑒(jian)別(bie)集(ji)塵(chen)是(shi)由(you)電(dian)纜(lan)還(hai)是(shi)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)造(zao)成(cheng)的(de),將(jiang)相(xiang)同(tong)的(de)扁(bian)平(ping)電(dian)纜(lan)放(fang)在(zai)同(tong)一(yi)廠(chang)家(jia)生(sheng)產(chan)的(de)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)中(zhong)進(jin)行(xing)了(le)測(ce)試(shi)。在(zai)測(ce)試(shi)中(zhong),選(xuan)擇(ze)了(le)兩(liang)種(zhong)非(fei)金(jin)屬(shu)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian):一種是低振動,無噪音的清潔型電纜拖鏈(拖鏈A),一種是帶有鏈環和銷的傳統拖鏈(拖鏈B)。除了測試了Gore無拖鏈電纜(TK31540-01),還對三種電纜拖鏈組合作了評估:
--電纜拖鏈A,安裝2根戈爾高柔性扁平電纜,一根電纜疊放在另一根上麵
--電纜拖鏈B,安裝2根戈爾高柔性扁平電纜,一根電纜疊放在另一根上麵
--電纜拖鏈A,安裝2根(gen)圓(yuan)形(xing)電(dian)纜(lan),一(yi)根(gen)電(dian)纜(lan)放(fang)在(zai)另(ling)一(yi)根(gen)旁(pang)邊(bian),無(wu)分(fen)隔(ge)器(qi)。為(wei)了(le)使(shi)對(dui)電(dian)纜(lan)的(de)摩(mo)擦(ca)最(zui)小(xiao),設(she)計(ji)了(le)具(ju)有(you)足(zu)夠(gou)空(kong)間(jian)的(de)拖(tuo)鏈(lian)使(shi)這(zhe)兩(liang)條(tiao)圓(yuan)形(xing)電(dian)纜(lan)之(zhi)間(jian)不(bu)會(hui)彼(bi)此(ci)接(jie)觸(chu)。
meigedianlantuolianchuizhifangzhi,yujiejingshidekongqiliudongfangxiangxiangduiying,yiquebaochanshengdesuoyouweilidoubeijiluxialai。xianquedingzuiyoukenengchanshengjichendedianlantuoliandeguanjiandifang,guangxueweilijishuqifangzhizaimeigendianlandezhexiequyudesangeweizhi(見圖1)。每個記數器會記錄0.1至5.0微米大小的微粒。在每個測量點對產生的懸浮微粒作100分鍾記錄,每根電纜分別在運行速度0.5米/秒、1.0米/秒、2.0米/秒作測試。
然後使用數學方法按微粒尺寸(0.1、0.2、0.3、0.5、1.0和5.0微米)計算每個測量點的最大數,按照GuidelineVDI2083Part9.1biaozhunquedingjichenshuliang。weilenengcedingmeigedianlantuolianxitongdeyunxingshixiao,fulaoenhuofuyanjiusuoshiyongzhexiejieguolaiquedingzuigaojichenliangdeceliangdian。yunxingshixiaobeiyonglaiquedingISO潔淨度認證的等級。

圖1.光學微粒記數器放置在每根電纜最有可能產生集塵的三個位置
[page]
結果
光學微粒記數器記錄了無拖鏈電纜(見表1)和裝有高柔性扁平電纜的電纜拖鏈A在每個測量點產生0個微粒(見表2)。按照VDIGuideline2083和ISO14644-1標準的集塵可能性的計算方法,測定這些電纜在上述測試速度的集塵可能性低於0.1%。


表2.裝有高柔性扁平電纜的電纜拖鏈A在每個測量點產生0個微粒
安裝圓形電纜的拖鏈A在不同運行速度都產生了不同數量的微粒(見表3)。按照VDIGuideline2083和ISO14644-1標準,鑒定這種電纜拖鏈/電纜裝置產生集塵的可能性是3%。

安裝高柔性扁平電纜的拖鏈B在不同運行速度下也產生了不同數量的微粒(見表4)。按照VDIGuideline2083和ISO14644-1標準,鑒定這種電纜拖鏈裝置產生集塵的可能性是3%。

當運行行程不超過1.5米時,這些電纜不需要電纜拖鏈、分隔器和支架,所以這些電纜能非常可靠地應用在1級(ji)潔(jie)淨(jing)室(shi)。通(tong)過(guo)測(ce)試(shi)安(an)裝(zhuang)在(zai)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)的(de)高(gao)柔(rou)性(xing)扁(bian)平(ping)電(dian)纜(lan)表(biao)明(ming),集(ji)塵(chen)是(shi)由(you)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)造(zao)成(cheng)的(de)。高(gao)柔(rou)性(xing)扁(bian)平(ping)電(dian)纜(lan)在(zai)拖(tuo)鏈(lian)往(wang)返(fan)彎(wan)折(zhe)運(yun)動(dong)的(de)集(ji)塵(chen)量(liang)是(shi)最(zui)低(di)的(de)。除(chu)了(le)不(bu)需(xu)要(yao)電(dian)纜(lan)拖(tuo)鏈(lian)裏(li)的(de)分(fen)隔(ge)器(qi)和(he)支(zhi)架(jia)外(wai),電(dian)纜(lan)的(de)扁(bian)平(ping)結(jie)構(gou)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)對(dui)電(dian)纜(lan)護(hu)套(tao)的(de)作(zuo)用(yong)力(li),這(zhe)樣(yang)就(jiu)減(jian)少(shao)了(le)對(dui)電(dian)纜(lan)護(hu)套(tao)的(de)磨(mo)損(sun),以(yi)及(ji)由(you)於(yu)運(yun)動(dong)引(yin)起(qi)的(de)摩(mo)擦(ca)。通(tong)過(guo)將(jiang)所(suo)有(you)電(dian)纜(lan)、軟管和光纖結構都放置在高柔性扁平電纜內,就可使用更小更輕的電纜拖鏈。
在使用帶拖鏈的圓形電纜係統時,為使集塵產生量最少,僅測試了使用無分隔器和支架、低振動的清潔型電纜拖鏈。由於集塵量取決於運行速度,這種電纜係統能應用於ISO14644-1標準的4級潔淨室。然而,這種設計不能準確反映實際使用中的電纜拖鏈的集塵情況,因為實際使用中電纜拖鏈內塞滿了電纜、套管、分隔器和支架,這就增加了摩擦和集塵量。
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