تقنية وتكنولوجيا

حماية مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور للأجهزة الطبية من التفريغ الكهروستاتيكي – TechToday


توضح إليزابيث نوروود، كبيرة الكيميائيين في شركة MicroCare، الطرق التي يمكن لمصنعي الأجهزة الطبية من خلالها منع التفريغ الكهروستاتيكي باستخدام لوحات الدوائر المطبوعة.

يشكل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) تهديدًا خطيرًا ولكنه غير مرئي للوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) التي تعمل على تشغيل الأجهزة الطبية الحيوية مثل أجهزة مراقبة المرضى، ومضخات التسريب، وأجهزة تنظيم ضربات القلب. وفقًا لدراسة نشرت في Semiconductor Reliability News، فإن ما يقدر بنحو 60% من حالات فشل الأجهزة ناتجة عن ESD والإجهاد الكهربائي الزائد (EOS)، مما يكلف صناعة الإلكترونيات الملايين سنويًا في الأجزاء التالفة والمتدهورة. عندما تصبح الأجهزة الإلكترونية أسرع وتصبح الدوائر أصغر، تتزايد الحساسية تجاه ESD.

من خلال معالجة نقاط الضعف بشكل استباقي من خلال بروتوكولات التنظيف والتأريض، يمكن لمصنعي الأجهزة الطبية تعزيز الموثوقية وتحقيق الكفاءة من خلال منع فشل الجهاز المتعلق بالتفريغ الإلكتروستاتيكي. وهذا يضمن أداءً يمكن الاعتماد عليه طوال دورات حياة المنتج المستهدفة، مما يعزز أهمية سلامة المرضى.

مخاطر ESD في الإلكترونيات الطبية

ESD هو التدفق المفاجئ للكهرباء بين جسمين مشحونين كهربائيًا بسبب التلامس أو قصر كهربائي أو انهيار عازل. في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، يمكن أن يكون التفريغ الكهروستاتيكي ضارًا ويسبب، ما يُعرف بالفشل “الكارثي”، مما يؤدي إلى إتلاف المكونات الإلكترونية على الفور. ومع ذلك، غالبًا ما يتم اكتشاف الفشل الكارثي من خلال اختبار الأداء. يتوقف ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن العمل بشكل كامل، ويكون الضرر واضحًا، وغالبًا ما يستلزم الاستبدال أو الإصلاح الشامل.

الشكل الإشكالي للتعليم من أجل التنمية المستدامة هو الفشل “الكامن”، وهو أقل وضوحًا ويظهر بمرور الوقت. يحدث الضرر الكامن أثناء التفريغ الكهروستاتيكي، ولكن آثاره قد لا تكون واضحة على الفور أثناء عمليات الفحص أو الاختبار الأولية. قد يجتاز PCB التالف عمليات الفحص الأولية ويبدو أنه يعمل، ولكنه يكون عرضة للخلل أو الفشل في وقت لاحق من عمره.

في إنتاج الأجهزة الطبية، ينبع المحرك الأساسي لأحداث ESD من الفنيين الذين يقومون بإجراءات التجميع والاختبار القياسية. يمكن أن يؤدي المشي بين الغرف أو محطات العمل إلى توليد ما يصل إلى 35000 فولت من الكهرباء الساكنة. أي حركة للموظفين تتراوح من تعديلات الملابس إلى الوصول إلى الأدوات تؤدي إلى مزيد من التراكم الثابت. بدون إجراءات تخفيف، يمكن أن يؤدي لمس PCB لجهاز طبي عن غير قصد إلى نقل ما يكفي من الجهد الكهربي لإتلاف المكونات الحساسة. تشمل نقاط المشاكل المعقدة في الإنتاج الآلات غير المؤرضة، والأسطح الاصطناعية، والملابس، وتصريف الهواء المضغوط أثناء إجراءات التنظيف.

السيطرة على مخاطر البيئة والتنمية المستدامة

في حين أن التخلص الكامل من التفريغ الكهروستاتيكي أمر مستحيل داخل بيئات التصنيع، إلا أنه يمكن تحقيق إجراءات تقليل المخاطر من خلال بروتوكولات التحكم في التفريغ الكهروستاتيكي، على سبيل المثال:

1. تكليف الفنيين بارتداء أحزمة معصم أو كعب مضادة للكهرباء الساكنة متصلة بخط مؤرض أثناء التعامل مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحساسة.

2. استخدم سجادات أرضية موصلة لتفريغ الكهرباء الساكنة المتراكمة من أحذية الفنيين.

3. فرض استخدام الملابس والأحذية المضادة للكهرباء الساكنة، مما يقلل من احتمالية تراكم الشحنات الساكنة أثناء عملية التصنيع.

4. تأكد من تأريض جميع طاولات العمل وحصائر الأرضية وأشرطة المعصم، مما يخلق بيئة مؤرضة مترابطة للتخفيف من المخاطر الساكنة.

5. الحفاظ على مستويات رطوبة تتراوح بين 40-70% في منطقة الإنتاج، وهو إجراء وقائي فعال ضد تراكم الكهرباء الساكنة في الهواء.

6. قم بإزالة العناصر غير الضرورية، مثل دفاتر الملاحظات والأقلام من منطقة العمل.

7. تعبئة الأجهزة الإلكترونية في حاويات يتم التحكم فيها بشكل ثابت.

معالجة مخاطر ESD من خلال التنظيف

غالبًا ما تحمل أسطح العمل والأدوات المدمجة في تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور واختباره شحنات ثابتة، مما يشكل تهديدًا للبيئة والتنمية المستدامة. مناضد العمل الخشبية، والرفوف المعدنية، وحصائر الأرضية الاصطناعية، وحتى الأدوات التي تبدو غير ضارة مثل مكاوي اللحام يمكن أن تساهم جميعها في البيئة والتنمية المستدامة.

خفف من هذه المخاطر عن طريق مسح الأدوات والأسطح بشكل منهجي باستخدام مناديل تنظيف مشبعة مسبقًا لتقليل التفريغ الكهروستاتيكي. تم تصميم هذه المناديل خصيصًا لإزالة الأوساخ والشحوم وبصمات الأصابع، وتحافظ على النظافة دون إدخال الوبر أو الشحنات الساكنة.

اختر أدوات تنظيف ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تعمل على تشتيت الكهرباء الساكنة لمواجهة المخاطر المرتبطة ببعض مزيلات تدفق المعادن وعلب سوائل التنظيف، والتي يمكن أن تولد ما يصل إلى 12000 فولت من التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD). سيؤدي استخدام أداة توزيع الصعق الثابت التي تحل محل القش البلاستيكي إلى تقليل أي تفريغ كهربائي (ESD)، وتقليله إلى خمسين فولتًا غير ضار.

تعزيز تدابير السلامة من خلال النظر في استخدام موزع مزيل تدفق ثابت وآمن يتم التحكم فيه. يوفر هذا النظام تحكمًا دقيقًا في تطبيق مزيل التدفق، مما يقلل من الهدر. تحمل كل من أداة التوزيع والفرش شحنات ESD على الأرض، مما يقلل بشكل كبير من التهديد الذي تتعرض له مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمكونات الحساسة.

تعد معالجة البيئة والتنمية المستدامة من مصدرها أمرًا بالغ الأهمية في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لمنع التنازلات المحتملة في مخرجات الإنتاج وجودة ثنائي الفينيل متعدد الكلور وموثوقية الجهاز بشكل عام. يجب على مصنعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور تطوير استراتيجيات قوية، مع التركيز على التحكم في بيئة العمل وتنفيذ أدوات التنظيف الفعالة.

تقليل خطر البيئة والتنمية المستدامة

في حين أن التخلص من التفريغ الكهروستاتيكي في بيئات الإنتاج أمر مستحيل، يمكن لمصنعي الأجهزة الطبية التخفيف بشكل كبير من مخاطره من خلال بروتوكولات التحكم في التفريغ الكهروستاتيكي وممارسات التنظيف.



اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى