لباس‌های آنتی‌ استاتیک (ESD) و کاربرد انها در صنایع الکترونیکی کارخانجات کشور

در بسیاری از صنایع پیشرفته، ایمنی دیگر تنها یک گزینه نیست، بلکه یک ضرورت حیاتی است.

با پیشرفت فناوری، تجهیزات و محیط‌های کاری بسیار حساس‌تر از گذشته شده‌اند.

یکی از چالش‌های پنهان ولی بسیار جدی در این فضاها، الکتریسیته ساکن (Electrostatic Discharge - ESD) است.

شاید در زندگی روزمره تنها یک جرقه کوچک از تماس دست با دستگیره در را حس کنیم، اما در محیط‌های صنعتی، همین تخلیه کوچک می‌تواند باعث انفجار، آتش‌سوزی یا نابودی کامل تجهیزات حساس شود.

اینجاست که لباس کارهای آنتی‌استاتیک (که گاهی به اختصار ESD نیز نامیده می‌شوند) وارد میدان می‌شوند.

اما دقیقاً این لباس‌ها چه هستند؟ چگونه کار می‌کنند؟ و چه صنایعی به آن نیاز دارند؟

در این مقاله به طور جامع به این سؤالات پاسخ می‌دهیم.

لباس آنتی‌ استاتیک چیست؟

لباس آنتی‌ استاتیک نوعی پوشاک صنعتی است که به گونه‌ای طراحی شده تا از تجمع و تخلیه ناگهانی بار الکتریکی روی سطح بدن یا لباس جلوگیری کند.

این لباس‌ها معمولاً از پارچه‌هایی ساخته شده‌اند که دارای الیاف رسانا هستند (مانند کربن یا فلزات ریز)، که بار الکتریکی را به زمین هدایت می‌کنند.

چرا الکتریسیته ساکن خطرناک است؟

الکتریسیته ساکن در اثر اصطکاک بین مواد مختلف ایجاد می‌شود.

در محیط‌های کاری، حرکت افراد، تماس لباس با سطوح، و حتی راه رفتن ساده روی کفپوش‌های خاص می‌تواند بارهای الکتریکی زیادی تولید کند.

اگر این بارها روی بدن یا لباس باقی بمانند، ممکن است به صورت جرقه تخلیه شوند.

خطرات احتمالی تخلیه الکتریکی در محیط‌های صنعتی:

• انفجار در حضور گازهای اشتعال‌زا (مانند صنایع نفت و گاز)

• آسیب به مدارها و تجهیزات الکترونیکی حساس

• ایجاد آلودگی در محیط‌های تمیز مانند آزمایشگاه‌های دارویی

• تخریب داده‌ها یا خاموشی ناگهانی سیستم‌های صنعتی

تاریخچه‌ای مختصر از توسعه لباس‌های ESD

اولین نمونه‌های لباس‌های آنتی‌استاتیک در دهه ۱۹۶۰ میلادی و به‌ویژه در صنایع نظامی و فضاپیماها مورد استفاده قرار گرفتند. با گسترش تکنولوژی‌های دیجیتال و ظهور صنایع الکترونیکی پیشرفته، نیاز به کنترل دقیق‌تر الکتریسیته ساکن افزایش یافت. امروزه این لباس‌ها تحت استانداردهای بین‌المللی خاصی طراحی و تولید می‌شوند و در ده‌ها صنعت مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اجزای کلیدی یک لباس آنتی‌ استاتیک

یک لباس EST استاندارد معمولاً شامل موارد زیر است:

• پارچه با الیاف رسانا (Conductive Fibers): معمولاً از پلی‌استر به همراه رشته‌های کربن یا فلزات نازک ساخته شده.

• دوخت خاص: که مانع ایجاد اصطکاک در نقاط بحرانی بدن شود.

• بند ارت یا اتصال به زمین: برخی لباس‌ها دارای سیستم تخلیه مستقیم به زمین هستند.

• سازگاری با سایر تجهیزات ضد استاتیک مانند کفش، دستکش و مچ‌بند.

استانداردهای بین‌المللی مرتبط با لباس آنتی‌ استاتیک

برای اطمینان از عملکرد صحیح لباس‌های آنتی‌ استاتیک، تولید آن‌ها باید مطابق با استانداردهای جهانی باشد:

• EN 1149-5: استاندارد اروپایی مربوط به لباس‌های محافظ با خاصیت ضد الکتریسیته ساکن.

• IEC 61340-5-1: استاندارد بین‌المللی برای کنترل ESD در صنایع الکترونیکی.

• ASTM D257: روش اندازه‌گیری مقاومت سطحی مواد.

نکات کلیدی در استفاده از لباس‌های ESD

1.  لباس باید به طور کامل بدن را بپوشاند تا انتقال بار به زمین کامل شود.

2.  لباس باید به روش خاصی شسته شود؛ شوینده‌های قوی می‌توانند خاصیت ضد استاتیک را از بین ببرند.

3.  استفاده از کفش و تجهیزات مکمل آنتی‌ استاتیک الزامی است.

4.  بررسی منظم عملکرد لباس‌ها توسط دستگاه‌های اندازه‌گیری الکتریسیته ساکن توصیه می‌شود.

5.  در برخی محیط‌ها لازم است لباس به زمین (ارت) متصل شود.

کفش آنتی‌ استاتیک (ESD Shoes)

کفش‌های آنتی‌ استاتیک نقش بسیار مهمی در کنترل الکتریسیته ساکن در محیط‌های صنعتی دارند.

این کفش‌ها معمولاً دارای زیره‌هایی از جنس مواد رسانا یا نیمه‌رسانا هستند که امکان تخلیه بار الکتریکی بدن به زمین را فراهم می‌کنند.

ویژگی‌های کلیدی کفش آنتی‌ استاتیک:

• زیره ضد لغزش با قابلیت هدایت الکتریسیته ساکن

• استفاده از مواد مقاوم در برابر سایش و قابل شستشو

• سازگاری با استانداردهای ESD و ایمنی کفش‌های صنعتی

• راحتی و پشتیبانی مناسب برای استفاده طولانی‌مدت در محیط‌های کاری

کفش‌های معمولی ممکن است باعث تجمع بار الکتریکی روی بدن شوند، بنابراین در کارخانجات الکترونیکی، مراکز مونتاژ تجهیزات حساس، آزمایشگاه‌ها و دیگر فضاهای حساس استفاده از کفش ESD الزامی است.

دستکش آنتی‌ استاتیک (ESD Gloves)

دستکش‌های آنتی‌ استاتیک علاوه بر محافظت از پوست دست، مانع انتقال بار الکتریکی به قطعات حساس الکترونیکی می‌شوند. این دستکش‌ها از الیاف خاص با قابلیت هدایت الکتریسیته ساخته شده‌اند.

ویژگی‌های دستکش ESD:

• استفاده از مواد نازک و حساس برای کار دقیق (مانند مونتاژ قطعات ریز)

• قابلیت هدایت الکتریسیته برای تخلیه بار الکتریکی بدن

• مقاومت در برابر نفوذ گرد و غبار و آلودگی

• سازگاری با استانداردهای بین‌المللی کنترل ESD

در صنایع الکترونیک، پزشکی و تولید قطعات نیمه‌هادی، استفاده از این دستکش‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

مچ‌بند آنتی‌ استاتیک (ESD Wrist Strap)

مچ‌بند ESD یکی از پرکاربردترین و حیاتی‌ترین تجهیزات ضد الکتریسیته ساکن است که به طور ویژه برای افرادی که با قطعات الکترونیکی حساس مثل چیپ‌ها، بردهای مدار چاپی (PCB) و دستگاه‌های نیمه‌هادی کار می‌کنند، طراحی شده است.

نحوه عملکرد:
مچ‌بند از یک بند چرمی یا پارچه‌ای ساخته شده که به دور مچ بسته می‌شود.

این بند به وسیله یک کابل با مقاومت مشخص به زمین (ارت) متصل می‌شود.

هدف این است که بار الکتریکی تجمع یافته روی بدن کاربر به صورت ایمن و کنترل شده به زمین منتقل شود و از ایجاد جرقه یا تخلیه ناگهانی که می‌تواند باعث آسیب به قطعات شود جلوگیری شود.

ویژگی‌های مهم مچ‌بند ESD:

• مقاومت کنترل شده در کابل (معمولاً حدود 1 مگااهم) برای جلوگیری از انتقال جریان زیاد به بدن کاربر در صورت اتصال کوتاه

• طراحی راحت و قابل تنظیم برای انواع سایز مچ دست

• امکان اتصال به انواع پورت‌های ارت در محیط‌های کاری

• قابلیت تست مداوم عملکرد از طریق دستگاه تستر مچ‌بند

زیراندازهای ضد الکتریسیته ساکن (ESD Mats)

زیراندازهای ESD یکی دیگر از ابزارهای مهم در کنترل الکتریسیته ساکن هستند که معمولاً در میزهای کار، کف اتاق‌ها یا محل‌های مونتاژ قطعات حساس استفاده می‌شوند.

ویژگی‌ها و عملکرد:

• ساخته شده از مواد رسانا یا نیمه‌رسانا که امکان هدایت بار الکتریکی از سطح زیرانداز به زمین را فراهم می‌کند

• جلوگیری از تجمع بارهای الکتریکی روی سطح میز یا کف محیط کار

• کاهش ریسک آسیب به قطعات الکترونیکی حساس و افزایش ایمنی کاربر

• معمولاً به کابل ارت متصل شده و به زمین وصل می‌شوند

انواع زیراندازها:

• زیراندازهای میزکار (Desk Mats): برای پوشش سطح میزهای مونتاژ و تست

• زیراندازهای کف (Floor Mats): برای پوشش کف کارگاه‌ها و اتاق‌های حساس

• زیراندازهای چندلایه: با ترکیب مواد مختلف برای کنترل بهتر بارهای استاتیک و افزایش دوام

نگهداری و مراقبت از لباس‌ها و تجهیزات آنتی‌ استاتیک

برای حفظ عملکرد بهینه لباس‌ها و تجهیزات ضد الکتریسیته ساکن، رعایت نکات نگهداری بسیار مهم است:

• شستشوی لباس‌ها:

لباس‌های آنتی‌ استاتیک باید با شوینده‌های مخصوص و ملایم شسته شوند.

استفاده از مواد شوینده قوی، نرم‌کننده‌ها یا سفیدکننده‌ها می‌تواند خاصیت رسانایی الیاف لباس را کاهش دهد و باعث از بین رفتن ویژگی ضد الکتریسیته ساکن شود.

توصیه می‌شود که لباس‌ها در دمای پایین و با برنامه شستشوی مناسب شسته و سریع خشک شوند.

• بررسی دوره‌ای:

با استفاده از دستگاه‌های مخصوص اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی لباس و سایر تجهیزات، باید به صورت دوره‌ای وضعیت عملکرد آنها بررسی شود. لباس‌های کهنه یا آسیب‌دیده باید تعویض شوند.

• نگهداری تجهیزات جانبی:
  کفش‌ها، دستکش‌ها، مچ‌بند و زیراندازها نیز باید در شرایط مناسب نگهداری شده و از آلودگی و خرابی آنها جلوگیری شود.

اهمیت آموزش پرسنل در استفاده صحیح از تجهیزات ESD

یکی از عوامل کلیدی در موفقیت کنترل الکتریسیته ساکن، آموزش مناسب کارکنان است.

پرسنل باید آگاه باشند که چگونه از لباس‌ها و تجهیزات ضد استاتیک استفاده کنند، نکات ایمنی را رعایت کنند و در صورت مشاهده هر گونه نقص، به سرعت گزارش دهند.

کاربردهای گسترده لباس‌ها و تجهیزات ESD در صنایع کشور

با توجه به پیشرفت‌های فناوری و گسترش صنایع الکترونیکی در ایران، استفاده از لباس‌ها و تجهیزات ضد الکتریسیته ساکن در حوزه‌های زیر اهمیت یافته است:

• صنایع الکترونیک:
  کارخانجات تولید بردهای مدار چاپی، تراشه‌های نیمه‌هادی و دستگاه‌های الکترونیکی.

• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:
  جلوگیری از انفجار و آتش‌سوزی ناشی از تخلیه بار الکتریکی در محیط‌های دارای گازهای اشتعال‌زا.

• صنایع دارویی و آزمایشگاهی:
  حفظ پاکیزگی محیط و جلوگیری از آلودگی‌های ناشی از جرقه‌های الکتریکی.

• تولید تجهیزات پزشکی و نوری:
  حفاظت از تجهیزات حساس که حتی کوچک‌ترین جرقه می‌تواند به آنها آسیب برساند.

• کارخانجات خودرو و هوافضا:
  به کارگیری فناوری‌های نوین که در آنها کنترل الکتریسیته ساکن یک ضرورت است.

نتیجه‌گیری

لباس‌ها و تجهیزات آنتی‌ استاتیک بخش جدایی‌ناپذیر سیستم‌های ایمنی در صنایع حساس به شمار می‌روند.

استفاده صحیح، نگهداری مناسب و آموزش کافی در کنار استانداردهای بین‌المللی می‌تواند از خسارات مالی و جانی جلوگیری کند و کیفیت محصولات تولیدی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

با توجه به روند رو به رشد صنایع پیشرفته در کشور، توسعه تولید و استفاده از این تجهیزات با کیفیت استاندارد، یکی از اولویت‌های مهم در جهت پیشبرد اهداف صنعتی و اقتصادی محسوب می‌شود.