Kurze Einführung in antistatische Workbenches
Antistatische Werkbänke sind Werkbänke, die zur Begrenzung des elektrostatischen Potenzials konzipiert sind und für elektrostatische Schutzarbeiten geeignet sind. Werkbänke gibt es in vielen Ausführungen, aber strukturell bestehen sie im Wesentlichen aus einer antistatischen Arbeitsfläche, einer Stützstruktur und Zubehör.
Arbeitsfläche: Eine antistatische Arbeitsfläche ist eine ebene Fläche mit ausreichender Festigkeit und Ebenheit, die für elektrostatische Schutzarbeiten geeignet ist und das elektrostatische Potenzial begrenzen soll.
Die Arbeitsfläche ist die Schlüsselkomponente einer antistatischen Werkbank. Da die Arbeitsfläche in direkten Kontakt mit elektronischen Bauteilen kommt, muss sie elektrostatisches Potenzial wirksam begrenzen und statische Aufladung schnell ableiten. Darüber hinaus muss die Arbeitsfläche eine ebene Arbeitsfläche bieten und verschleißfest, kratzfest, stoßfest und schmutzabweisend sein, um verschiedene Arbeiten zu erleichtern.
Derzeit bestehen die meisten Arbeitsflächen aus einem Verbundmaterial aus antistatischem Melamin-Hochdruck-Dekorlaminat (allgemein bekannt als antistatische feuerfeste Platte, im Folgenden als antistatische feuerfeste Platte bezeichnet) als Oberflächenmaterial und Holz. Das Holzmaterial besteht im Allgemeinen aus Spanplatten, in die leitfähige Elemente wie Stahlsäulen eingebettet sind, um Leitfähigkeit zu erreichen. Der Oberflächenwiderstand und der Systemwiderstand einer typischen antistatischen Arbeitsoberfläche liegen jeweils bei etwa 10⁸ Ω.
Bei allgemeinen antistatischen Arbeitsplatten gibt es derzeit zwei Probleme: Erstens ist ihre antistatische Leistung nicht sehr stabil und ihr Widerstand ist relativ hoch, was es schwierig macht, statische Aufladung schnell und effektiv abzuleiten. Zweitens sind ihre gesamten physikalischen und chemischen Eigenschaften relativ gering, sodass sie sich nicht effektiv an unterschiedliche Arbeitsintensitäten und Umgebungen anpassen können. Bei Arbeitsplatten, die direkten Kontakt zu verschiedenen elektronischen Bauteilen haben, sollte der ideale Oberflächen- und Systemwiderstand zwischen 10⁶ und 10⁸ Ω liegen, während die Anfangsspannung unter 100 V liegen sollte. Gleichzeitig sollte die Arbeitsplatte über umfassende physikalische und chemische Eigenschaften verfügen, darunter Verschleißfestigkeit, Kratzfestigkeit, Schlagfestigkeit, Fleckenbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit und Umweltfreundlichkeit. Bekanntermaßen stellt die moderne Fertigung sehr hohe Anforderungen an die Produktionsumgebung und fordert Sauberkeit und Nullverschmutzung. Antistatische Arbeitsplatten bestehen aus antistatischen, feuerfesten Platten in Kombination mit anderen Materialien, typischerweise Spanplatten, die den Einsatz von Klebstoffen erfordern. Sowohl Klebstoffe als auch Spanplatten setzen Schadstoffe wie Formaldehyd frei, daher müssen auch bei antistatischen Arbeitsplatten die Formaldehydemissionswerte berücksichtigt werden. Die Formaldehydemission sollte unter 0,5 mg/L liegen (entspricht der europäischen E1-Norm), die Abriebfestigkeit sollte mehr als 1000 Umdrehungen betragen und die Kratzfestigkeit, Schlagfestigkeit, Fleckenbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit sollten den Anforderungen von GB/T 7911-1999 „High-Pressure Decorative Laminates (HPL) for Thermosetting Resin Impregnated Paper“ entsprechen.
Die oben genannten Probleme sind hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Leistung der antistatischen feuerfesten Platte die Leistung der antistatischen Werkbank direkt einschränkt. Die Qualität antistatischer feuerfester Platten wird in anderen Artikeln besprochen und wird hier nicht näher erläutert. Es wird empfohlen, importierte antistatische feuerfeste Platten zu verwenden, beispielsweise die antistatische feuerfeste Platte Pride der italienischen Firma Abete, die alle Anforderungen an antistatische Werkbänke erfüllt. Gleichzeitig sollte das Verbundsubstrat durch ein antistatisches anorganisches Material ersetzt werden, das umweltfreundlicher und sicherer ist. Derzeit gibt es ein antistatisches anorganisches Material mit einem Volumenwiderstand von etwa 104 Ω, einer Formaldehydemission von weniger als 0,1 mg/L und einer Schlagfestigkeit, die Spanplatten überlegen ist. Es kann den Widerstandswert und die Spannung des Systems stabil steuern und ist somit ein ideales Substrat.
Stützen beziehen sich auf Komponenten, die zur Unterstützung von Werkbänken verwendet werden, und werden nach Material in Stahlstützen und Verbundholzstützen unterteilt. Stahlstützen bestehen aus Stahlrohren mit einer Dicke von mindestens 1,5 mm, sind mit einer antistatischen Pulverbeschichtung beschichtet und werden entsprechend ihrer Struktur weiter in den Typ C- und den Typ H{4} unterteilt (siehe Abbildungen 2 und 3). Verbundholzstützen bestehen aus doppelschichtigem, antistatischem und feuerfestem Verbundholzsubstrat (siehe Abbildung 4).
Stahlstützen vom Typ H-werden hauptsächlich für schwere-Werkbänke verwendet, während Holzverbundstützen hauptsächlich für einfache Werkbänke verwendet werden. Stahlstützen vom Typ C-werden von den Benutzern zunehmend akzeptiert und sind aufgrund ihres ästhetischen Aussehens, der Erdungsfunktion, der einstellbaren Höhe und des anpassbaren Zubehörs zum Mainstream-Produkt für antistatische Werkbänke geworden.
Stahlstützen vom Typ C- bestehen aus höhenverstellbaren Stützbeinen und einer Auflagefläche. Die Stützbeine werden durch Stanzen von Stahl in einem Stück geformt und die Stützfläche wird im Allgemeinen aus Stahlrohren geschweißt. Unter Berücksichtigung der Belastungsanforderungen muss die Stahldicke im Allgemeinen mindestens 1,5 mm betragen und die Oberfläche muss mit einer antistatischen Pulverbeschichtung versehen sein. Die Oberfläche des Stahlträgers muss glatt und glänzend sein und darf keine Abblätterungen, Blasen, Dellen, Vertiefungen, Kratzer, Lochfraß und scharfe Kanten aufweisen. Zuschnitte, Bohrungen und Anfasungen müssen entgratet werden.
Die Oberfläche des Stahlträgers muss mit einer Pulverbeschichtung versehen werden, vor allem um die Korrosionsbeständigkeit des Stahls zu erhöhen und sein Aussehen zu verbessern. Pulverbeschichtung besteht hauptsächlich aus Epoxidharz oder Polyester, einem Isoliermaterial. Es wird durch elektrostatisches Hochspannungssprühen aufgeladen und dann gleichmäßig auf der Oberfläche des Werkstücks adsorbiert. Beim Erhitzen schmelzen die angesammelten Feststoffpartikel und verfestigen sich zu einer gleichmäßigen, kontinuierlichen, glatten und gleichmäßigen Beschichtung. Unter elektrostatischem Spritzen versteht man im Allgemeinen die Pulverbeschichtung mit der oben genannten Verarbeitungsmethode. Der Aspekt „elektrostatisch“ beschreibt die Verarbeitungsmethode, nicht die eigentlichen antistatischen Eigenschaften. Da beim elektrostatischen Sprühen eine Aufladung der Pulverbeschichtung erforderlich ist, würde die Zugabe antistatischer Materialien zwangsläufig die Aufladbarkeit des Pulvers beeinträchtigen und die Verarbeitung antistatischer Pulverbeschichtungen erschweren. Solche Produkte wurden in Japan eingeführt, aber ich habe keine Produkte auf dem Markt gesehen und auch nichts davon gehört, dass sie in China verkauft würden.
Muss der Stahlträger einer antistatischen Werkbank immer antistatisch sein? Ich glaube, es kommt darauf an. Die Stahlauflagefläche ist im Allgemeinen klein und berührt das Produkt nicht direkt. Darüber hinaus liegt die Filmdicke typischer Pulverbeschichtungen bei etwa 50–70 μm, was bei 500 V leicht abgebaut wird. Tests zeigen, dass bei Stahlträgern mit einer Filmdicke von 50 μm mit den in ASTM F150-1998, „Test Method for the Resistance of Conductive and Dissipative Resilient Floors“, spezifizierten Prüfgeräten unter denselben Prüfbedingungen der Widerstand bei 10 V und 100 V nicht gemessen werden kann. Wenn die Spannung jedoch 500 V überschreitet, kann ein Oberflächenwiderstand von 106 Ω gemessen werden, und der Oberflächenwiderstand nimmt mit zunehmender Spannung ab. Daher glaube ich, dass für allgemeine Umgebungen eine herkömmliche Pulverbeschichtung für den Stahlträger einer antistatischen Werkbank ausreichend ist. Für Werkbänke, die besondere antistatische Eigenschaften erfordern, müssen jedoch antistatische Pulverbeschichtungen verwendet werden. Es wird jedoch empfohlen, dass die Prüfspannung weniger als 100 V beträgt.
Anhänge: Anhänge sind verschiedene nicht-wesentliche Komponenten für erweiterte Anwendungen. Es stehen zahlreiche Arten von Zubehör zur Verfügung, die flexibel an die Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden können. Sie werden hauptsächlich in Holz- und Stahltypen unterteilt. Auch der Systemwiderstandswert sollte den Anforderungen des Anwenders entsprechen.