igus Neue Massstäbe für Trockenreinräume

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Neue Maßstäbe für Trockenreinräume: Erste Energieketten mit Zertifizierung nach ISO Klasse 1

Neue Prüfumgebung des Fraunhofer IPA ermöglicht Zertifizierung der e-skin flat ESD und e-skin soft ESD von igus nach höchster Reinheitsstufe.

Von E-Autos bis Solarenergiespeicher: Mit der Evolution der Batteriefertigung steigen auch die Anforderungen an die Produktionsumgebungen. Leitungsführungen von Fertigungsanlagen beispielsweise dürfen in der Bewegung nahezu keine Partikel abgeben. Eine weitere Herausforderung ist die extrem trockene Atmosphäre moderner Trockenreinräume. igus hat speziell für die Mikroelektronik-Branche die Energieketten e-skin flat ESD und e-skin soft ESD entwickelt, die jetzt als weltweit erste Energieketten die Zertifizierung ISO Klasse 1 vom Fraunhofer IPA erhalten haben. Das schafft Planungssicherheit für zukünftige Reinheitsanforderungen in der Batteriefertigung.

igus Neue Massstäbe für Trockenreinräume
Die Energieketten e-skin flat ESD und e-skin soft ESD von igus sind die ersten Energieketten, die unter Trockenreinraumbedingungen vom Fraunhofer IPA nach ISO Klasse 1 zertifiziert wurden.

In modernen Fabriken für die Batterieproduktion gibt es zwei Widersacher: Feuchtigkeit und Verunreinigungen. Maschinen und Anlagen müssen daher in extrem trockenen Umgebungen funktionieren, die eine relative Luftfeuchtigkeit von unter einem Prozent haben. Dabei dürfen sie keine Partikel absondern, die empfindliches Zellmaterial schädigen könnten. Das stellt auch Energieketten vor eine Herausforderung, die beispielsweise in der Zellassemblierung Leitungen und Schläuche zu bewegten Maschinenteilen führen. Denn bei extremer Trockenheit verändern sich die Reibungsverhältnisse, wodurch Verschleiß und Partikelemissionen steigen können. „Für dieses anspruchsvolle Szenario haben wir unter anderem die Energieketten e-skin flat ESD und e-skin soft ESD entwickelt. Sie bestehen aus tribologisch optimiertem Hochleistungskunststoff, der besonders abriebfest ist, sodass sich selbst bei schnellen Bewegungen in extrem trockener Atmosphäre nahezu keine Partikel absondern“, sagt Kira Weller, Produktmanagerin e-ketten und Reinraum-Expertin bei igus. Den Nachweis liefert ein neues Zertifikat des Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, demnach die e-skin flat ESD und e-skin soft ESD als weltweit erste Energieketten im Trockenreinraum die höchste Reinheitsklasse ISO 1 erreichen. Kira Weller: „Das Zertifikat ist für uns ein wichtiger Meilenstein. Mit dem weltweiten Ausbau der Batteriefertigung steigen die Anforderungen an Prozesssicherheit und Reinheit kontinuierlich. Wir gehen davon aus, dass Industrie und Regulatorik daher künftig noch höhere Standards verlangen werden. Die ISO-1-zertifizierten Energieketten schaffen schon heute die Sicherheit für zukünftige hochreine Produktionsanlagen in der Batteriefertigung.“

Zertifizierung möglich dank neuer Testanlage des Fraunhofer IPA
igus arbeitet bereits seit einigen Jahren mit dem Fraunhofer IPA zusammen, um die Energieketten unabhängig prüfen und zertifizieren zu lassen. Speziell für Trockenreinräume setzte hier bislang die Prüftechnik aber Grenzen. Unter Trockenreinraumbedingungen waren in der Vergangenheit nur Zertifizierungen bis ISO Klasse 4 möglich. „Mit unserer neuen Testanlage können wir erstmals das Partikelemissionsverhalten unter Trockenreinraumbedingungen bis ISO Klasse 1 untersuchen“, sagt Dr.-Ing. Frank Bürger, Geschäftsbereichsleiter Prüfungen und Zertifizierungen beim Fraunhofer IPA. „Die Untersuchungen liefern zusätzliche Daten zum Verhalten bewegter Komponenten unter Trockenreinraumbedingungen. Das erweitert die Prüfgrundlage für industrielle Anwendungen.“ Zur Veranschaulichung: Im neuen IPA-Trockenreinraum sind bei einer relativen Luftfeuchte von unter einem Prozent maximal zehn Partikel ab 0,1 Mikrometer pro Kubikmeter zulässig. Bei ISO Klasse 4 sind es bis zu 10.000, also tausendmal so viele. „Die Untersuchungen wurden im Rahmen der Zusammenarbeit von igus und dem Fraunhofer IPA durchgeführt. Sie zeigen das Potenzial der angewandten Forschung in der Industrie bei der Bewertung technologisch anspruchsvoller Anwendungen im Trockenreinraum. Die Ergebnisse schaffen zusätzliche Transparenz für Anwender, die höchste Anforderungen an Reinheit und Prozesssicherheit stellen“, ergänzt Dr.-Ing. Frank Bürger.

Zwei Bauformen für unterschiedlichste Bewegungsaufgaben
Um in der Mikroelektronik-Branche möglichst viele Anwendungen abdecken zu können, hat igus verschiedene Energieketten entwickelt: die e-skin flat ESD ist ein flaches, modulares Energieführungssystem, das sich je nach Größe der Anwendung aus einzelnen geschlossenen Leitungskammern zusammensetzen lässt. Die e-skin soft ESD hingegen besteht aus einem flexiblen, geschlossenen Wellrohr. Ober- und Unterschale lassen sich per Reißverschlussprinzip zu einem geschlossenen Rohr zusammenfügen, sodass keine Partikel von den Leitungen nach außen gelangen können. Der Zusatz „ESD“ steht für „electrostatic discharge“. Die Energieketten sind dank Additiven im Material ableitfähig, sodass sich elektrostatische Aufladungen über die Anschlusselemente ableiten lassen und nicht auf empfindliche Bauteile überspringen. „Mit den beiden Bauformen können wir unterschiedlichste Bewegungsaufgaben abdecken“, sagt Kira Weller. „Beide Systeme verbinden dabei zwei entscheidende Eigenschaften für Reinräume: minimale Partikelemissionen und ESD-Sicherheit, auch unter extrem trockenen Bedingungen.“

Mehr Informationen zu den igus Komponenten für die Batteriefertigung finden Sie hier:
www.igus.de/branchen/mikroelektronik/komponenten-fuer-die-batteriefertigung

Über igus
Die igus® GmbH produziert aus Hochleistungskunststoffen Maschinenelemente zur Anwendung in Bewegung, die sich durch eine hohe Lebensdauer und einen geringen Wartungsaufwand (Schmiermittelfreiheit) auszeichnen. Dies spart Kosten und steigert die Produktivität. Das Produktportfolio umfasst über 100.000 Lösungen ab Lager, die durch Systeme und Services komplettiert werden. Die Innovationskraft von igus® schlägt sich in Hunderten neuen Produkten und Lösungen pro Jahr nieder.

igus® Produkte werden intensiv getestet, um gezielt Vorhersagen über die Lebensdauer in unterschiedlichsten Anwendungsszenarien zu treffen. Alle Produkte und Lösungen lassen sich online simulieren und konfigurieren. Zudem werden Muster für eigene Tests zur Verfügung gestellt. Die Lieferung erfolgt schnell und wird nicht durch Mindestbestellmengen eingeschränkt.

Das familiengeführte Unternehmen mit Sitz in Köln ist in 35 Ländern vertreten und beschäftigt weltweit ca. 3.800 Mitarbeiter.

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