Katsaus kehitystarpeisiin ja mahdollisuuksiin. STAHA Materiaalityöryhmä Hannu Salmela

Transkriptio

1 Katsaus kehitystarpeisiin ja mahdollisuuksiin STAHA Materiaalityöryhmä Hannu Salmela

2 Staattisen sähkön hallinnassa käytettävät materiaalit - yleisiä painopistealueita Loppukäyttäjien pyrkimyksenä on vähentää ja optimoida nykyisten ESD-suojamateriaalien käyttöä. Materiaalivalmistajien pyrkimyksenä on löytää uusia kustannustehokkaita materiaaleja, rakenteita ja valmistusprosesseja. Johtavien ainesosien optimointi, monikerrosrakenteet Ympäristönäkökohtien korostuminen ja haitallisista aineista luopuminen Sähkönjohtavuuden yhdistäminen materiaalin muihin ominaisuuksiin (esim. lämmönjohtavuus, lujuus, kierrätettävyys) 2

3 Materiaalit ja elektroniikan valmistus Komponenttien ESD-kestoisuus alenee yhä ja suojauksen painopistettä ollaan siirtämässä tuoteja tuotantotasolle. Oleellisinta on niiden materiaalien suorituskyky, jotka koskevat tai ovat välittömässä läheisyydessä herkkään osaan. Suojamateriaalien käyttö esim. automaattisissa käsittelylaitteissa on kehittynyt positiivisesti viime vuosina. Uusi IEC-standardi ei anna selkeitä vaatimuksia pakkausmateriaalien ominaisuuksille. Loppukäyttäjillä tulee olla asiantuntemusta pakkausten määrittämisessä ja valinnassa. Tarvetta ohjeistuksen laadinnalle? 3

4 Eletkroniikkateollisuus - materiaalien kehityskohteita Valmistusvaiheessa (ruiskuvalussa) heikosti varautuva eristemateriaali ESD-herkän elektroniikan integrointi muovituotteeseen Käyttökohteet: langattomat anturit ja laitteet, ajoneuvoelektroniikka, lääkkeiden annostelijat ESD-epoksilattiamateriaalien ja asennettavuuden kehittäminen Nykyiset itsesiliävät epoksilattiat eivät usein täytä vaatimuksia asennettuna Oman mittausmenetelmän kehittäminen epoksilattioille? Uuden sukupolven betonilattiapinnoite? (laatuvaihtelujen vähentäminen isoissa pinta-aloissa, optimaalinen kovuus ja kulutuskestävyys, sähkön johtavuus, kierrätettävyys...) 4

5 Räjähdysvaaralliset tilat - materiaalien kehityskohteita Johtaville muoveille on kysyntää ATEX-ympäristöissä, mutta niiden merkinnät ja valvonta ovat puutteellista. Vaatetukselle ei ole selkeitä vaatimuksia standardeissa. Suositusten laatiminen eri kohteisiin? Mittaustekniikoiden ja testimenetelmien kehittäminen (IEC 60079) Pakkausmateriaalit, purkausanturit, tuotekohtaiset menetelmät Kannettavat laitteet ja osat, joita ei voi maadoittaa (esim. radiopuhelin, siivousvälineet) (Paksut) eristävät maalipinnat estävät varausten purkautumisen tai ne varautuvat itse (esim. siilojen sisäpinnat, koneiden maalipinnat) Pinnan läpilyöntitestin lähtökohtana <4 kv 5

6 Lääketeollisuus Monet kuivat jauheet ja reagenssit ovat sähköisesti eristeitä, jotka varautuvat voimakkaasti tuotannon ja käsittelyn aikana. => käsittelyongelmat, tuotevastuuseen liittyvät ongelmat Jauheiden varautumisen hallinta materiaalivalinnoilla tuotantoprosessissa tuotteissa (esim. annostelijat) 6

7 Puhtaan tuotannon / korkean hygienian materiaalit Staattisen sähkön (varausten) hallinta kriittisillä pinnoilla Hiukkaskontaminaatiot mikroelektroniikassa ja lääketeollisuudessa Mikrobikontaminaatiot sairaaloissa ja elintarviketeollisuudessa Pintojen kontaminoitumisen minimointi materiaalivalinnoilla Sähköä johtavat tai heikosti varautuvat materiaalit, likaa hylkivät pinnoitteet, materiaalien ionisten epäpuhtauksien minimointi Puhtaana pysyvien työtasojen, työ- ja suojavaatteiden, peitteiden ja pakkausten kehittäminen Tekstiilihuoltopalvelujen laajentaminen koskemaan takkien lisäksi muita asusteita ja siivousvälineitä. 7

8 Staattisen sähkön hyötykäyttö Sähköstaattinen suodatus: uuden sukupolven elektreettisuodatinmateriaalin kehittäminen. Sähköä johtavien polymeerien (membraanikalvojen) hyödyntäminen täsmälääkkeissä. Polymeerien kierrätys ja uusiokäyttö. Muovijätteen nopeat erottelumentelmät ja hiilikuitujen kierrätysmenetelmät. MEMS-anturit, -TAS (Total Analysis Systems) 8

9 VTT luo teknologiasta liiketoimintaa 9