کلین روم کے ماحول میں استعمال ہونے والی حرارتی پلیٹوں کے لیے کیا تحفظات ہیں؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
یہاں تک کہ منٹ کے ذرات یا خارج ہونے والے بخارات سیمی کنڈکٹر، فارماسیوٹیکل، یا ایرو اسپیس کلین روم میں مصنوعات کو تباہ کر سکتے ہیں۔ ایسی حالتوں میں استعمال ہونے والی ہیٹنگ پلیٹوں کو ایسے مواد اور فنش سے تیار کیا جانا چاہیے جو آلودگی کے خطرے کو کم سے کم کرتے ہیں اور درست تھرمل کارکردگی فراہم کرتے ہیں۔ روایتی صنعتی حرارتی پلیٹیں ذرات کو ختم کر سکتی ہیں، سطح کی خرابیوں میں اتار چڑھاؤ والے کیمیکلز یا آلودگی پھیلا سکتی ہیں، یہ سبھی ریگولیٹڈ حالات میں غیر موزوں ہیں۔ کلین روم-ہم آہنگ حرارتی پلیٹوں کے لیے ہر ڈیزائن کا انتخاب جان بوجھ کر کیا جاتا ہے۔
کلین روم ہیٹنگ پلیٹس آلودگی کے اہم خطرات
حرارتی پلیٹیں آلودگی کے تین اہم میکانزم کے لیے متعلقہ ہیں:
پارٹیکل جنریشن: دھاتی سطحوں، کوٹنگز یا حرکت پذیر پرزوں سے ڈھیلے ذرات ہوا میں بن جاتے ہیں اور حساس مصنوعات پر جم جاتے ہیں۔
باہر گیس کرنا - نامیاتی اتار چڑھاؤ (VOCs) یا بلند درجہ حرارت پر مواد سے پیدا ہونے والے دیگر بخارات سطحوں پر گاڑھا ہوتے ہیں یا عمل کیمسٹری کو تبدیل کرتے ہیں۔
ٹریپنگ سطح کی آلودگی۔ کھردری یا غیر محفوظ سطحیں ذرات کو ذخیرہ کرتی ہیں اور انہیں صاف کرنا مشکل ہوتا ہے، جس کی وجہ سے بیچوں میں کراس{1}} آلودگی ہوتی ہے۔
مواد کا انتخاب، سطح کی تکمیل اور اجزاء کی سیلنگ کو ان خطرات میں سے ہر ایک کے لیے اپنی مرضی کے مطابق بنانا ہوگا۔
Auswahl von Materialien für Reinraum-Heizplatten
مواد کا انتخاب کم ذرہ بہانے، سنکنرن مزاحمت اور کم آؤٹ گیسنگ کی ضرورت سے طے ہوتا ہے۔ عام طور پر بیان کردہ مواد مندرجہ ذیل ہیں۔
سٹینلیس سٹیل (ترجیحی 316L)
کلین روم ہیٹنگ پلیٹوں میں، سٹینلیس سٹیل اور خاص طور پر گریڈ 316L (کم کاربن) سب سے زیادہ استعمال ہونے والا مواد ہے۔ یہ اعلی مکینیکل طاقت اور نسبتاً کم ذرہ کی تشکیل کے ساتھ انتہائی سنکنرن مزاحم ہے۔ لیکن سٹینلیس سٹیل ایک نرم آکسائڈ کوٹنگ نہیں بناتا جو ایلومینیم کی طرح چھلکا جاتا ہے۔ Austenitic درجات (304, 316) مقناطیسی غیرجانبداری کی ضرورت والی ایپلی کیشنز کے لیے annealed شکل میں غیر مقناطیسی ہیں۔
سٹینلیس سٹیل کی سطح کو غیر فعال یا الیکٹرو پولش کر کے ذرات کی پابندی کو مزید کم کیا جا سکتا ہے۔ Passivation سطح سے آزاد آئرن کو ختم کرتا ہے اور الیکٹرو پولشنگ ایک مائیکرو ریفلیکٹیو، ہموار تکمیل پیش کرتا ہے جو آلودگی کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔ کلین روم ایپلی کیشنز کے لیے، سٹینلیس سٹیل 316L عام طور پر الیکٹرو پولش شدہ فنش کے ساتھ درکار ہوتا ہے (Ra 0.5 µm سے کم یا اس کے برابر)۔
ایلومینیم (محدود استعمال)
اس کی اعلی تھرمل چالکتا کی وجہ سے، ایلومینیم ہیٹنگ پلیٹیں کبھی کبھار نچلے-گریڈ کے کلین رومز (ISO کلاس 7 یا 8) میں لگائی جاتی ہیں۔ تاہم، ایلومینیم کی کچھ حدود ہیں۔ یہ سٹینلیس سٹیل سے زیادہ نرم ہے، ذرات بہانے کا زیادہ خطرہ ہے، اور اینوڈائزڈ کوٹنگز چپ یا فلیک کر سکتے ہیں۔ اگر آپ ایلومینیم کے ساتھ جاتے ہیں تو، مناسب سگ ماہی کے ساتھ ایک سخت اینوڈائزڈ کوٹنگ (قسم III) کافی ہو سکتی ہے، لیکن الیکٹرو پولش سٹینلیس سٹیل اب بھی نازک حالات کے لیے بہتر انتخاب ہے۔
PTFE اور دیگر فلورو پولیمر کا پولیمرائزیشن
اگر مناسب طریقے سے علاج کیا جائے تو PTFE عام طور پر کلین روم سے مطابقت رکھتا ہے۔ یہ کیمیاوی طور پر غیر فعال ہے، 260 ڈگری سے کم درجہ حرارت پر کافی حد تک گیس نہیں نکلتا، اور اس میں رگڑ کا کم گتانک ہوتا ہے، جو رابطے سے ذرہ کی پیداوار کو کم کرتا ہے۔ لیکن دھاتی سطحوں پر پی ٹی ایف ای کوٹنگز پر توجہ دینے کی ضرورت ہے۔ ایک ناقص بندھن پی ٹی ایف ای کوٹنگ ڈیلامینیٹ یا فلیک کر سکتی ہے، ذرات پیدا کرتی ہے۔ اعلی معیار کی، اسپرے سے لگائی گئی PTFE کوٹنگز جس میں کھردرے سبسٹریٹ یا پرائمنگ لیئر کی ضرورت ہوتی ہے۔ متبادل طور پر، ٹھوس PTFE پلیٹیں (غیر تعاون یافتہ) کم درجہ حرارت والے کلین روم ہیٹنگ کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں، تاہم تھرمل چالکتا ناقص ہے۔
سطح ختم کی ضروریات
کلین روم ہیٹنگ پلیٹ کی سطح کی تکمیل براہ راست ذرہ برقرار رکھنے اور صاف ہونے پر اثر انداز ہوتی ہے۔ ایک ہموار سطح پر کم دراڑوں ہوتے ہیں جہاں ذرات جمع ہو سکتے ہیں اور سالوینٹس یا کلین روم وائپس سے صاف کرنا آسان ہے۔
الیکٹرو پولشڈ فنش - کلین روم ہیٹنگ پلیٹوں کے لیے سونے کا معیار۔ الیکٹرو پولشنگ دھات کی ایک پتلی تہہ کو ہٹاتی ہے، چھوٹی چوٹیوں اور وادیوں کو چپٹا کرتی ہے۔ ایک الیکٹرو پولش سٹینلیس سٹیل پلیٹ سطح کی کھردری (Ra) کو 0.1–0.4 µm تک کم کرتی ہے۔ یہ طریقہ کار کرومیم سے بھرپور آکسائیڈ پرت بھی بناتا ہے جو سنکنرن اور ذرہ چپکنے کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔
غیر فعال ختم - ایک کیمیائی علاج جو مفت آئرن کو ختم کرتا ہے اور غیر فعال آکسائڈ کی تہہ کو بحال کرتا ہے۔ Passivation سطح کی کھردری کو بہت زیادہ کم نہیں کرتا ہے، لیکن یہ ذرات کے الیکٹروسٹیٹک یا کیمیائی طور پر چپکنے کے امکانات کو کم کرتا ہے۔
مکینیکل پالش - کم مانگ والے کلین رومز کے لیے قابل قبول ہے۔ مکینیکل پالشنگ (مثلاً، #4 ختم) 0.5–1.0 µm کے Ra کو حاصل کرتی ہے لیکن ذرات کو پھنسانے والی ڈائریکٹ خروںچ چھوڑ سکتی ہے۔ الیکٹرو پولشنگ کو صرف مکینیکل پالش کرنے پر ترجیح دی جاتی ہے۔
کھردری، جیسے رولڈ، یا ریت کاسٹ سطحیں کلین روم ہیٹنگ پلیٹوں کے لیے موزوں نہیں ہیں۔
بلند درجہ حرارت پر آؤٹ گیسنگ کنٹرول
حرارتی پلیٹیں بڑھے ہوئے درجہ حرارت پر کام کرتی ہیں، جو غیر مستحکم کیمیکلز کے اخراج کو فروغ دیتی ہیں۔ پلیٹ اسمبلی میں استعمال ہونے والے تمام مواد-بشمول چپکنے والے، چکنا کرنے والے مادے، تار کی موصلیت، تھرمل انٹرفیس میٹریل، اور سیلنگ گاسکیٹ-کم گیسنگ ہونے چاہئیں۔
NASA ASTM E595 معیار کلین روم کی مطابقت کے لیے بڑے پیمانے پر پہچانا جاتا ہے۔ یہ ٹیسٹ ویکیوم اور حرارت کے سامنے آنے والے مادے سے کل بڑے پیمانے پر نقصان (TML) اور جمع شدہ اتار چڑھاؤ کے قابل مواد (CVCM) کا اندازہ کرتا ہے۔ کلین روم ہیٹنگ پلیٹوں کے لیے، TML <1.0% اور CVCM <0.1% والے مواد عام طور پر مناسب ہیں۔
کم آؤٹ گیسنگ سرٹیفیکیشن کی ضرورت والے مخصوص اجزاء میں شامل ہیں:
تاروں کی موصلیت - پی وی سی یا روایتی پولی تھیلین پر پی ٹی ایف ای یا پولیمائڈ (کیپٹن) موصل تاروں کی سفارش کی جاتی ہے۔
تھرمل انٹرفیس مواد - گریفائٹ پر مبنی پیڈ یا سیرامک-کم آؤٹ گیسنگ گریڈ کے ساتھ بھری ہوئی سلیکون شیٹس۔
چپکنے والے - اعلی ویکیوم سروس (جیسے EpoTek H77) کے لیے تیار کردہ Epoxies کو سینسر اٹیچمنٹ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
چکنا کرنے والے مادے - اگر کوئی حرکت کرنے والے پرزے (مثلاً لیولنگ اسکرو) موجود ہیں تو پرفلووروپولیتھر (PFPE) چکنائی جیسے فومبلن یا کریٹوکس کی وضاحت کی گئی ہے۔
عام صنعتی ٹیپوں، چپچپا لائنرز کے ساتھ ہیٹ سکڑنے والی نلیاں، اور ہائیڈرو کاربن پر مبنی چکنائیوں سے بچنا بہت ضروری ہے۔
سگ ماہی اور انکلوژر ڈیزائن
اندرونی اجزاء سے ذرات کی تشکیل کو روکنے کے لیے بجلی کے کنکشن، درجہ حرارت کے سینسر، اور ہیٹر کے ٹرمینلز کو محفوظ کیا جانا چاہیے۔ کلین روم ہیٹنگ پلیٹ میں عام طور پر درج ذیل خصوصیات کے ساتھ سیل بند جنکشن باکس یا ٹرمینل انکلوژر ہوتا ہے:
IP65 یا اس سے اوپر کا اندراج تحفظ - دھول سے تنگ اور پانی کے طیاروں سے محفوظ۔ IP65 اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ انکلوژر کے اندر بننے والے ذرات (مثال کے طور پر، ریلے کے رابطوں یا تاروں کے کھرچنے سے) کلین روم میں فرار نہ ہوں۔
ہموار بیرونی سطحیں - انکلوژر میں گول کونے اور ایک پالش فنش ہونا چاہیے تاکہ پارٹیکل ٹریپنگ کو ختم کیا جا سکے۔
ہرمیٹک فیڈ تھروز - جہاں تاریں دیوار سے گزرتی ہیں، کمپریشن یا شیشے سے بند فیڈ تھرو رساو کو روکتے ہیں۔
مثبت پریشر صاف کرنا (اختیاری) - ضروری ایپلی کیشنز میں، انکلوژر کو صاف خشک ہوا یا نائٹروجن سے صاف کیا جا سکتا ہے تاکہ اس بات کی ضمانت دی جا سکے کہ اندر کے کسی بھی ذرات کو فلٹر کے ذریعے خارج کیا جائے، کلین روم میں نہیں۔
کلین روم ہیٹنگ پلیٹ ڈیزائن چیک لسٹ
درج ذیل چیک لسٹ کلین روم ہیٹنگ پلیٹ ڈیزائن کے لیے اہم مسائل کا احاطہ کرتی ہے۔
زمرہ کی ضرورت کا عام حل
پلیٹ میٹریل کم پارٹیکل شیڈنگ، سنکنرن مزاحم سٹینلیس سٹیل 316L
سطح ختم ہموار، صاف کرنے میں آسان، چپکنے کے خلاف مزاحمت کرتا ہے الیکٹرو پولشڈ (Ra 0.4 µm سے کم یا اس کے برابر) یا غیر فعال
TML <1.0%، CVCM <0.1% فی ASTM E595 PTFE تار کی موصلیت سے باہر نکلنا؛ کم آؤٹ گیسنگ چپکنے والی اشیاء؛ پی ایف پی ای چکنا کرنے والے مادے
ملعمع کاری (اگر استعمال کی گئی ہو) پرائمر کے ساتھ اعلیٰ معیار کے PTFE کو فلکنگ، ڈیلامینیشن یا پارٹیکل ریلیز نہیں کیا جائے گا۔ یا ننگے سٹینلیس سٹیل
الیکٹریکل انکلوژر دھول سے تنگ؛ کوئی ذرہ اخراج IP65 یا IP67 کی درجہ بندی نہیں؛ ہموار بیرونی سطحیں؛ ہرمیٹک فیڈ تھرو
فاسٹنر دھاگوں سے ڈھیلے ذرات نہیں قیدی پیچ؛ یا غیر شیڈنگ لاکنگ ہارڈ ویئر
صفائی کی اہلیت کلین روم وائپس اور سالوینٹس کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے کوئی تیز کونے، دراڑ یا غیر محفوظ سطحیں نہیں
صاف حالات میں مینوفیکچرنگ اور اسمبلی
کلین روم ہیٹنگ پلیٹ کی اسمبلی خود صاف ماحول میں مکمل ہونی چاہیے۔ اسمبلی کے بعد کی صفائی اور پیکیجنگ بہت اہم ہیں۔ حتمی اسمبلی کے بعد، پلیٹ عام طور پر ہے:
الٹراسونک طور پر ڈیونائزڈ پانی یا مناسب محلول میں صاف کیا جاتا ہے۔
isopropyl الکحل کے ساتھ کللا
ایک laminar بہاؤ تندور میں خشک
کلین روم گریڈ پولی تھیلین یا اینٹی سٹیٹک بیگ میں ڈبل بیگ
تنصیب کے دوران کسی بھی ہینڈلنگ میں کلین روم سے مطابقت رکھنے والے دستانے استعمال کرنے چاہئیں تاکہ پلیٹ کی سطح پر تیل یا ذرات پھیلنے سے بچ سکیں۔
سے بچنے کے لئے عام نقصانات
اینوڈائزڈ کوٹنگز کے ساتھ ایلومینیم پلیٹوں کا استعمال - اینوڈائزڈ پرتیں ہیٹ سائیکلنگ کے تحت بکھر سکتی ہیں، کھرچنے والے ذرات کو چھوڑتی ہیں۔
عام سلیکون آر ٹی وی سیلنٹ لگانا - بہت سے سلیکون سیلنٹ کم مالیکیولر ویٹ سائلوکسینز آپٹیکل یا الیکٹرانک سطحوں کو آلودہ کر سکتے ہیں۔
غیر سیل شدہ ٹرمینل باکسز کو انسٹال کرنا - ایک عام NEMA 1 انکلوژر پارٹیکل ایگریس کو قابل بناتا ہے اور اسے IP65 ریٹیڈ باکس سے تبدیل کیا جانا چاہیے۔
فاسٹنر کی صفائی کو نظر انداز کرنا - معیاری زنک پلیٹڈ اسکرو بکھرے ہوئے ذرات؛ غیر فعال سطحوں کے ساتھ سٹینلیس سٹیل کے پیچ ضروری ہیں۔
نتیجہ
کلین روم ہیٹنگ پلیٹس کو ماحولیاتی پاکیزگی کو برقرار رکھنے کے لیے مواد، کوٹنگز، گیس سے باہر نکلنے والی خصوصیات، اور سیلنگ پر خصوصی غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ الیکٹرو پولش یا غیر فعال سطح کے ساتھ سٹینلیس سٹیل 316L اس کی کم سے کم پارٹیکل شیڈنگ اور سنکنرن مزاحمت کے لیے منتخب کردہ مواد ہے۔ PTFE کو کوٹنگ کے طور پر یا ٹھوس پلیٹ کے طور پر صرف اس صورت میں استعمال کیا جا سکتا ہے جب اسے بغیر کسی خطرے کے لاگو کیا جائے۔ تمام الیکٹریکل انکلوژرز کو IP65 یا اس سے اوپر پر مہر لگانا ضروری ہے، اور تمام غیر دھاتی اجزاء (تار کی موصلیت، چپکنے والے، چکنا کرنے والے مادے) کو NASA ASTM E595 جیسے کم آؤٹ گیسنگ معیارات پر پورا اترنا چاہیے۔ آلودگی کا کنٹرول اس عمل کے ہر جزو تک-پلیٹ مواد سے لے کر سکرو تھریڈ پر چکنائی تک پھیلا ہوا ہے۔ ایک مناسب طریقے سے تعمیر شدہ کلین روم ہیٹنگ پلیٹ سیمی کنڈکٹر، فارماسیوٹیکل، اور ایرو اسپیس کی تیاری کے لیے ضروری ذرات سے پاک ماحول پر سمجھوتہ کیے بغیر درست تھرمل کنٹرول فراہم کرتی ہے۔
