ESD-Schutzelemente

Ionen

Ein Ion (griechisch: der Wanderer) ist ein Atom oder Molekül, welches durch Elektronenmangel positiv oder Elektronenüberschuss negativ geladen ist. Ionen werden auch „freie Ladungsträger“ genannt. Ionen „wandern“ solange herum, bis sie ihren Mangel oder Überschuss an Elektronen ausgeglichen haben.

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Ionisation

Bei der Luftionisation werden Ladungsträger (Ionen) erzeugt, welche dann z.B. auf eine aufgeladene Oberfläche transportiert werden und dort den Elektronen-Mangel bzw. -Überschuss ausgleichen (neutralisieren). Zum Zwecke der Neutralisierung werden in der Industrie normalerweise Ionisatoren eingesetzt, welche positive und negative Ionen in etwa gleicher Anzahl erzeugen (Balance). Bei unausgeglichenem Ionenausstoss sind Restladungen (residual charges) auf dem Objekt möglich. Besonders in der Elektronikindustrie geht von diesen Restladungen eine erhöhte Gefahr für Komponenten und Baugruppen aus. Auch in Reinräumen und in medizinischen Bereichen sind solche Restladungen unerwünscht, da dadurch Staubpartikel angezogen werden können.

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Elektrische Ionisatoren (Coronaentladung)

Durch Hochspannung werden freie Ladungsträger (Ionen) in der Luft über einen Luftstrom auf das zu neutralisierende Produkt geblasen.

Einige Beispiele von Ionisatoren:

Das richtige Vorgehen bei der Beschaffung eines Ionisators

Es lohnt sich, vor der Anschaffung eines Ionisators folgende Punkte zu bedenken:

• Ist das aufgetretene Problem wirklich elektrostatischer Natur? Wenn ja …
• Wie hoch sind die Aufladungen?
• Wie schnell muss die Neutralisierung sein? (Steht das Gut still, läuft es langsam (z.B. auf einem Förderband) oder sehr schnell (z.B. Umspulen von Folien))
• Brauche ich eine gute Balance (z.B. Elektronik / Reinräume) oder sind kleinere Abweichungen von 100-250V nicht relevant (Industrieanwendungen allgemein)?
• Welcher Ionisator eignet sich am besten? (Gebläse, Düsen, Stäbe, Pistolen usw.)
• Eignet sich das Umfeld für den ausgewählten Ionisator? (Ex. Schutz, Luftwirbel …)
• Wie und wo soll dieser installiert werden? (Wirkdistanz, Entladegeschwindigkeit)
• Wer kümmert sich um den Unterhalt & die periodischen Überprüfungen?
• Wie sind die Service- und Garantieleistungen des Herstellers?

Hier finden Sie Informationen über die grundsätzliche Funktionsweise sowie Vor- und Nachteile zu einigen Bodenarten.

Epoxidharzböden

Vorteile:

• Äusserst harter, widerstandsfähiger Boden
• Chemikalienbeständig

Nachteile:

• Inhomogen ableitfähige Oberfläche macht schlechten Kontakt mit Schuhen oder Rollen
  dieses Problem kann beispielsweise über eine zusätzliche 2K-PU Beschichtung (siehe unten) gelöst werden
• Mehrschichtiger, aufwendiger Aufbau verursacht hohe Kosten

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Synthesekautschukbelag

Vorteile:

• Homogen ableitfähige Oberfläche, macht ausgezeichneten Kontakt mit Schuhe oder Rollen
• Einfache Installation (Kann durch einen Bodenleger installiert resp. saniert werden)

Nachteile:

• Höherer Erdableitwiderstand
• Vergleichsweise hohe Materialkosten

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Linoleum / Vinyl / PVC-Beläge

Vorteile:

• Einfache Installation (Kann durch einen Bodenleger installiert resp. saniert werden)

Nachteile:

• Inhomogen ableitfähige Oberfläche macht schlechten Kontakt mit Schuhen oder Rollen

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2K-PU Beschichtungen

Vorteile:

• Homogen ableitfähige Oberfläche, macht ausgezeichneten Kontakt mit Schuhen oder Rollen
• Einfache Applikation (Kann durch einen Malermeister appliziert resp. saniert werden)

Nachteile:

• Dünne Beschichtung von 40-80µm
• Kann durch gewisse Chemikalien verfärbt werden

ESD-Böden erfüllen in erster Linien eine bestimmte Sicherheitsfunktion. Diese muss immer höher gewichtet werden als ästhetische Aspekte.

Da der ESD-Boden das teuerste ESD-Schutzelement einer Firma ist und im laufenden Betrieb nur noch mit unverhältnismässig hohem Aufwand saniert werden kann, möchten wir Ihnen auf dieser Seite die wichtigsten Tipps zum Thema ESD-Böden auflisten.

Planung

Es äusserst wichtig, schon bei der Planung die Weichen richtig zu stellen. Folgende Fragen müssen bei ESD-Böden über die geforderten elektrischen Eigenschaften geklärt werden:

• gilt es Sicherheitsvorschriften zum Personenschutz zu beachten?
• gilt es branchenspezifische Normen zu beachten?
• gilt es spezielle Anforderungen z.B.: von Endkunden zu beachten?

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Ausschreibung / Beschaffung

Achten Sie bei Ausschreibung und Beschaffung des Bodens, ob der Hersteller die von Ihnen definierten, elektrischen Eigenschaften verstanden und in den technischen Datenblättern auch wirklich aufgeführt hat. Nach unserer Erfahrung sind in technischen Datenblättern oft veraltete Normforderungen definiert.

Bestehen Sie im Zweifelsfall auf eine Musterfläche!

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Bodenabnahme (Ausmessen der elektrischen Eigenschaften)

Einem fertiggestellten ESD-Boden sieht man nicht an, ob er die geforderten Spezifikationen tatsächlich erfüllt. Eine Bodenabnahme gibt dem Auftragnehmer und dem Auftraggeber die Sicherheit, dass die elektrischen Werte den Vereinbarungen bzw. den einschlägingen Normen entsprechen.

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Unterhaltsreinigung

Ber der Unterhaltsreinigung gilt es die Reinigungsempfehlungen des Bodenherstellers zu beachten. Ist dies nicht möglich beachten Sie folgendes: Verwenden Sie keinesfalls schichtbildende Reinigungs- oder Pflegemittel und überprüfen Sie die elektrischen Eigenschaften des Bodens über mehrere Reinigungszyklen. Messen Sie dazu die Widerstandswerte an wenig- und vielbegangenen Stellen und achten Sie auf Abweichungen. 

Jede Schicht auf dem Boden, verschlechtert die elektrischen Eigenschaften des Bodens!

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Periodische Überprüfung der elektrischen Eigenschaften

Periodisch müssen die elektrischen Eigenschaften des Bodens nach den branchenspezifischen Normen überprüft werden um sicherzustellen, dass der Boden die gewünschte Sicherheitsfunktion erfüllt.

Unterschiedliche Branchen stellen unterschiedliche Anforderungen an ESD-Böden. Hier ist eine kleine Übersicht:

Branche	IEC-Norm	Erdableitwiderstand	Systemwiderstand (Person-Schuhe-Boden-Erde)	Personen- spannung
Elektronikindustrie	61340‑5‑1	<1000MΩ (<1E9Ω)	<1000MΩ (<1E9Ω)	<100V
Explosionsschutz Z0+Z20 Explosionsschutz Z1+Z12	60079-32-1	<1MΩ (<1E6Ω) <100MΩ (<1E8Ω)	<1MΩ (<1E6Ω) <100MΩ (<1E8Ω)	Nicht definiert <500V
Gesundheitswesen G2 Gesundheitswesen G0+G1	61340-6-1	<1MΩ (<1E6Ω) <1000MΩ (<1E9Ω)	Nicht definiert	Nicht definiert <2000V
Andere Branchen (Personenkomfort)	Keine	Nicht definiert	Nicht definiert	<2000V