Cavi per dry cleanroom certificati per la produzione di batterie

igus SE & Co. KG e Fraunhofer IPA hanno collaborato alla certificazione di 238 cavi chainflex in TPE privi di alogeni per l’utilizzo in dry cleanroom, con applicazione nei sistemi automatizzati per la produzione di batterie agli ioni di litio e semiconduttori.

La cooperazione risponde all’esigenza di garantire trasmissione affidabile di energia e dati in ambienti a umidità estremamente ridotta, dove i materiali tradizionali possono degradarsi prematuramente e generare emissioni di particolato non compatibili con le classi di pulizia richieste.

Contesto della cooperazione
L’espansione della produzione di batterie agli ioni di litio ha incrementato la diffusione delle dry cleanroom, caratterizzate da livelli di umidità relativa inferiori all’1% o nell’ordine dei ppm. Tali condizioni evitano reazioni chimiche indesiderate nei materiali igroscopici, come gli elettroliti, ma accelerano l’invecchiamento di diversi componenti macchina.

Nei sistemi di automazione industriale, catene portacavi e cavi flessibili operano con cicli di flessione continui. In aria estremamente secca, fenomeni di fragilità dei polimeri ed effetti elettrostatici possono aumentare usura ed emissioni di particelle, influenzando la conformità alle classi cleanroom e la durata operativa.

igus, produttore di motion plastics e cavi per posa mobile, ha quindi collaborato con Fraunhofer IPA, ente indipendente specializzato in tecnologia delle camere bianche, per validare il comportamento dei cavi chainflex in TPE in condizioni dry cleanroom. La certificazione esterna documenta stabilità del materiale ed emissioni di particolato secondo standard riconosciuti.

Soluzione tecnica e ripartizione delle responsabilità
La gamma certificata comprende 238 cavi chainflex con rivestimento esterno in elastomero termoplastico (TPE) privo di alogeni. Il portafoglio include cavi di comando, bus, motore, servomotore, robot e per sistemi di misura, progettati per l’impiego continuo in catena portacavi.

igus ha eseguito prove meccaniche preliminari e test di durata nel proprio laboratorio di Colonia, simulando cicli dinamici tipici dell’automazione industriale. Fraunhofer IPA ha successivamente condotto test di emissione particellare a lungo termine in condizioni controllate di dry cleanroom.

I cavi hanno ottenuto la certificazione per le classi IPA 4 e 5 per dry cleanroom, che definiscono limiti massimi di concentrazione di particelle aerodisperse durante il funzionamento. Le prove hanno confermato basse emissioni sotto sollecitazione dinamica prolungata e resistenza del TPE alla degradazione in aria estremamente secca.

I cavi sono progettati per l’integrazione con sistemi di alimentazione igus, incluse le serie E6, e-skin soft, e-skin flat ed E14 già certificate per cleanroom. La durata operativa è calcolabile tramite configuratori online e coperta da una garanzia funzionale di quattro anni entro parametri definiti.

Applicazioni e impatto operativo
Le soluzioni certificate sono destinate a linee altamente automatizzate per la produzione di celle batteria, alla fabbricazione di semiconduttori e ad altri processi sensibili al particolato.

Applicazioni tipiche includono assi mobili di linee di coating, sistemi di stacking, stazioni di riempimento elettrolita e unità robotizzate di movimentazione.

La cooperazione tra igus e Fraunhofer IPA fornisce una base tecnica documentata per l’impiego di sistemi di trasmissione energia e dati in ambienti a umidità controllata, contribuendo alla stabilità di processo e alla prevedibilità degli intervalli di manutenzione nei sistemi di automazione industriale.

www.igus.com