Widerstand leitfähiger Lenkrollen in ESD-Bereichen: Welchen Bereich vorgeben und warum keine Untergrenze feststeht

Warum das Wort „leitfähig“ Ihnen keinen Widerstandsbereich vorgibt

Vier Quellen beschreiben den leitfähigen Bereich auf vier verschiedene Arten. Wie berichtet definiert ANSI/ESD S20.20-2021 leitfähig als ≤1×10^6 Ω, gemessen nach ANSI/ESD STM7.1³. Eine andere Quelle setzt die Materialien von leitfähigen Rädern und Lagern auf 10^3–10^5 Ω⁴. Eine dritte nennt für leitfähige Rollen typischerweise Werte unter 10^4 bzw. 10^5 Ω¹². Ein Hersteller nennt für seine ESD-Lenkrollenserie einen Höchstwert der elektrischen Leitfähigkeit von 10^4 Ω¹³. Das sind keine vier Messungen einer einzigen Spezifikation, sondern vier verschiedene Grenzwerte, und die Bezeichnung auf dem Angebot verrät Ihnen nicht, welchen Sie kaufen. Behandeln Sie das Wort „leitfähig“ des Lieferanten als Kategorienamen, nicht als Wert, und schreiben Sie den Ohm-Grenzwert Ihres ESD-Plans in das RFQ, bevor Sie Preise vergleichen¹⁰.

Leitfähig, antistatisch oder dissipativ: wählen Sie den Bereich, den Ihre Geräte vertragen

Der Bereich, den Sie wählen, bestimmt, wie schnell ein Wagen seine Ladung abführt, und diese Geschwindigkeit ist das eigentliche Risiko. Eine leitfähige Lenkrolle in einem ordnungsgemäß geerdeten System entlädt einen Wagen von 1.000 V auf Erdpotential in weniger als einer Sekunde⁴. Diese schnelle Entladung minimiert die Beanspruchung durch Spitzen spannungen, dieselbe Quelle weist aber darauf hin, dass dabei transiente Ströme entstehen können, die empfindliche Prüfgeräte oder integrierte Schaltungen auf Nanoampere-Niveau stören⁴. Antistatische Rollen bilden wiederum ein eigenes Band – 10^5–10^7 Ω, statische Aufladung wird langsam abgeführt¹². Dieselbe Quelle warnt davor, einen leitfähigen Rollen dort einzusetzen, wo ein antistatischer gebraucht wird, weil die schnelle Entladung ein Bauteil beschädigen kann, und davor, dass ein antistatischer Rollen in stark explosionsgefährdeter Atmosphäre möglicherweise nicht schnell genug ableitet, um einen Funken zu verhindern¹². Die Frage ist also nicht, welcher Bereich der bessere ist, sondern welche Ihrer Lasten eine schnelle Entladung verträgt. Robuste Platinen, mechanische Baugruppen und Erzeugnisse mit bereits vorhandenem Entladungsschutz nennt eine Quelle als die Fälle für leitfähige Ausführungen⁴. Halbleiter-, fortschrittliche PCB- und Medizintechnikarbeit ist der Bereich, für den sie den langsameren dissipativen Weg nennt⁴. Prüfen Sie Ihre eigene Geräteliste gegen diese Aufteilung, bevor Sie die Zahl festlegen.

Scheiden Sie jedes Angebot aus, das die Prüfnorm nicht nennt

Ein Widerstandswert ohne Verfahren dahinter lässt sich nicht vergleichen. Schon die Bereichsdefinitionen sind an eine Messgrundlage gebunden: Die Grenzwerte nach ANSI/ESD S20.20-2021 werden wie berichtet nach ANSI/ESD STM7.1 gemessen³. Eine andere Quelle nennt ANSI/ESD STM7.1 oder DIN EN 61340 als Prüfverfahren für den Rollenwiderstand und empfiehlt, die zulässige Norm im RFQ zu benennen¹⁰. Für den europäischen Markt legt DIN EN 12527 die Prüfapparatur und die Prüfverfahren fest, mit denen Räder und Rollen bewertet werden, einschließlich der Prüfung des elektrischen Widerstands¹⁶. Fordern Sie vom Lieferanten die Angabe der Norm, des Widerstandswerts und des Berichts, der beides führt¹⁰. Ein Angebot, das nur einen Ohm-Wert nennt, lässt Ihnen offen, ob unter denselben Bedingungen gemessen wurde wie in Ihrer Bodenspezifikation.

Fügen Sie die Rolle in Boden und Erdungspfad ein – nicht umgekehrt

Die Lenkrolle ist eine Komponente eines geerdeten Pfads, der auch den Bodenbelag und den Geräterahmen umfasst³. Wo die Lenkrolle Teil eines Personenerdungssystems aus Bodenbelag und Schuhwerk ist, muss der Widerstand gegen Erd einschließlich Person, Schuhwerk und Boden unter 1,0×10^9 Ω liegen. Und die Körperspannung im üblichen Gehtest muss unter 100 V liegen – beide Grenzwerte, nicht nur einer¹. Das ist eine Systemgröße, der eigene Ohm-Wert einer Lenkrolle entscheidet die Frage also nicht. ESD-Lenkrollen brauchen ESD-schutzfähigen Bodenbelag und einen geerdeten Pfad, um zu funktionieren, und in besonders empfindlichen Umgebungen können zusätzliche Erdungskabel oder Erdungsbänder erforderlich sein⁹. Bevor Sie einen Rollenbereich akzeptieren, klären Sie, welchen Bodenwiderstand und welches Bondverfahren Ihr Bereich bereits hat, und fragen Sie den Lieferanten, wie die Rolle angeschlossen werden soll.

Was Sie im Datenblatt des Lieferanten prüfen sollten, bevor Sie das Angebot annehmen

• ✓Den Widerstandswert und die Einheit, angegeben als Bereich mit beiden Grenzwerten, nicht als einzelne Kennzeichnung „leitfähig“
• ✓Die Prüfnorm, nach der der Wert gemessen wurde, ausdrücklich benannt
• ✓Den Prüfbericht oder das Zertifikat, das diesen Wert und diese Norm ausweist
• ✓Ob der Wert für das Rad, das Lager oder die montierte Lenkrolle gilt
• ✓Das Prüfintervall und das Verfahren, die Sie im Betrieb anwenden, da Verschleiß und Schmutz den Pfad verschlechtern

Preis erst abwägen, wenn Bereich und Nachweise feststehen

Preise für leitfähige Lenkrollen werden mit 25–100 USD je Stück berichtet, die Spanne wird auf Materialqualität und Fertigungsverfahren zurückgeführt²¹. Diese Spanne ist breit genug, dass das günstigste und das teuerste Angebot möglicherweise nicht einmal derselben Produktklasse angehören. Sind Bereich, Prüfnorm und Erdungskompatibilität einmal ins RFQ geschrieben, wird der Preis zum Vergleich zwischen Einheiten, die dieselbe Spezifikation erfüllen. Bis dahin kann ein niedriger Stückpreis schlicht eine Rolle abbilden, die den von Ihnen benötigten Bereich nie hatte.

Die umstrittenen Werte nebeneinander

Die Quellen nennen unterschiedliche Grenzwerte für den leitfähigen Bereich und unterschiedliche Prüfverfahren. Beide Seiten bleiben hier sichtbar, damit Sie entscheiden können, was Sie in das RFQ schreiben, statt einen Mittelwert zu bilden.

Sources

1. 1 www.esda.org — Published standard
2. 3 casterhq.com — Industry publication
3. 4 casterresource.com — Industry publication
4. 9 bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
5. 10 www.skt1m.com — Unclassified source
6. 12 techincastor.com — Manufacturer technical documentation
7. 13 www.blickle.us — Unclassified source
8. 16 www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation
9. 21 www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation