Potential Conflicts When Evaluating ESD Flooring (EN ESPANOL)

La trampa más común en la que caen los compradores cuando eligen un piso ESD está en no darse cuenta de que el piso solamente es una parte del sistema integral de prevención estática multifacética. A diferencia del piso convencional, el piso ESD no puede ser evaluado en aislamiento.

A fin de garantizar la funcionalidad, el piso ESD debe ponerse a prueba junto con otros componentes de prevención ESD, entre ellos, el zapato controlado. Si el piso ESD y el zapato controlado no son totalmente compatibles, el piso no cumple con las normas actuales de ESD, que limitan la generación de voltaje corporal a un máximo de 100 voltios.

Por ejemplo, muchas resinas de conducción generan más de 100 voltios de estática en personas que usan tiras conductoras en los tacones.

Para que ciertos pisos de resina conductores disipen apropiadamente la estática, toda persona que camine sobre ellos debe usar tiras de suela que cubran todo el zapato o calzado especial conductor.

Por otro lado, el piso de hule conductor mantiene los umbrales debajo de 50 voltios, independientemente del calzado controlado. Se pueden y deben identificar todas las situaciones antes de elegir el piso y el calzado controlado.

De no evaluarse el calzado al mismo tiempo que el nuevo piso ESD, es muy probable que los trabajadores que lo usen generen y acumulen de 500 a 600 voltios de electricidad estática sobre el piso nuevo sin darse cuenta nunca.

(Recuerde que la carga estática no se siente hasta que la descarga alcance magnitudes superiores a los 3500 voltios.)
Antes de usar cualquier calzado o comprar o instalar pisos, se deben realizar las pruebas de sistemas que miden la resistencia y la generación corporal de voltaje. Lo anterior es particularmente importante en sistemas que llevan cubiertas de piso disipadoras y resinosas (cubiertas de resina o continuas).

Debido a la amplitud del margen utilizado para definir los materiales disipadores (que varía de un millón a mil millones de ohmios), un piso disipador muy resistivo no debe considerarse igual que un piso disipador menos resistivo (menos de 10 millones de ohmios).

Los pisos disipadores de alta resistividad (más de 10 millones de ohmios) generan voltajes en el cuerpo humano que superan los cientos de voltios.

En el caso del piso resinoso, los compradores deben realizar pruebas ESD en sitio y no depender de los resultados de pruebas de laboratorio independientes. Los pisos resinosos se “fabrican” durante su instalación, lo cual significa que el piso instalado en un edificio siempre será diferente al piso puesto a prueba en el laboratorio.

El piso ESD y el calzado controlado pueden ser productos de altísima calidad, pero si los componentes se prueban por separado, si se hace una prueba de resistencia convencional de pasa/no pasa, podría haber un problema sistémico sin que se tenga la posibilidad de detectarlo. Hay que tener presente este hecho cuando se revisen las propiedades eléctricas de cualquier opción de pisos ESD. Casi todos los fabricantes afirman que sus productos de recubrimiento cumplen o superan ciertas normas de la Asociación de ESD.

Un comprador prudente siempre debe preguntar: “¿Con qué tipo de calzado y en qué ambiente?” (Para un análisis más extenso del tema, véase “Selección de pisos ESD adecuados para ambientes de laboratorio y técnicos”, Conformity, mayo de 2005).

¿ Cuál método de evaluación revelará las posibles deficiencias?

Anteriormente a 1990, ingenieros y gerentes evaluaron las propiedades de los pisos ESD utilizando los métodos de evaluación de sus predecesores, tales como ANSI/ESD STM S7.1 para evaluar la resistencia eléctrica del piso a la tierra. Otras propiedades eléctricas fueron raramente evaluadas.

El piso casi nunca fue probado como parte de un sistema total, y el ambiente en el cual se esperaba que el piso funcionara, fue completamente ignorado. Esta ausencia de escrutinio, llevo a la implementación de los programas de deficiencia del ESD- usualmente desconocidos al usuario.

Afortunadamente, los estándares ESD han evolucionado. Actualmente, utilizando tres métodos de evaluación altamente confiables, los compradores pueden facilmente identificar la mejor solución de acuerdo a su ambiente particular.Como se menciona anteriormente, de acuerdo a la Asociación ESD, que tiene su base en Roma, New York, un mejor programa debe prevenir utilizando un modelo del cuerpo humano (HBM) al excedeer 100 volts.

El proceso y los métodos de evaluación utilizados para la creación de tal programa son definidos en los estandares ESD ANSI/ESD S20.20-1999, los cuales pueden ser obtenidos gratuitamente del sitio web de la asociación: http://www.esda.org/.

Este documento debe ser leido y analizado cuidadosamente para ser entendido totalmente. Como muchos estándares que se han escrito por personal “interno”, sus terminos pueden ser confusos y sus recomendaciones pareceran ser contradictorias. Por ejemplo, una revisión rapida de la gráfica en la página 7 puede llevar a un comprador no informado a creer que la resistencia del piso al suelo (RTG) puede ser probada tan alta como 1.0 X 109 y consecuentemente cumplir con la intención de S20.20. Este no es el caso. Una medida estática disipativa de 1.0 X 109 es la resistencia mas alta a la que un material puede alcanzar y aun asi posiblemente manifestar cargas estáticas, asi es que este simplemente es el primer paso para evaluar la capacidad de un piso ESD. Aun dado a esto, el piso debe cumplir con la resistencia del sistema y los parámetros de generacion de voltaje.

Esencialmente, el piso debe proveer el mismo grado de protección estática que ocurre cuando todo el personal lleva las cintas en las munecas. Estas cintas proveen un camino a tierra de un meg-ohm o casi tres grados de magnitud bajo 1.0 x109. Seria un error significante el asumir que la resistencia de un piso ESD a un billión de ohmios es igual a la de una cinta de un-decimo de megaohmio.

Aun dado a este simple método de evaluación de resistencia, la Asociacion ESD cita dos diferentes métodos con sus recomendaciones correspondientes para analizar los sistemas de piso-calzado ESD.

Ambas evaluaciones deben ser hechas y sus recomendaciones seguidas. La primera, ANSI/ESD SRM 97.1, evalua las propiedades de resistencia del piso y el calzado en combinación con la persona.

De acuerdo a S20.20, la medida de resistencia agregada de los tres componentes (persona, calzado y piso) no debe exceder a los 35 megaohmios (3.5 X107).

Las pruebas de resistencia, por si solas, son un medio poco confiable para determinar las propiedades ESD del piso: La resistencia del agregado, o sistema puede estar influenciada por muchas variables, que incluyen la dureza del piso, su composición, el tipo de calzado utilizado en la prueba, y la resistencia al contacto entre el calzado y el piso. Las condiciones ambientales tales como la humedad relativa también pueden influir en estas pruebas.

Mejor dicho, las pruebas de resistencia deberían ser la primera parte de la ecuación de prueba del ESD.

La segunda parte, según esta señalado en ANSI/ESD STM 97.2-1999, mide el voltaje generado por el cuerpo de una persona que utiliza calzado controlado mientras camina sobre el piso de ESD.

La prueba de voltaje corporal con frecuencia contradice los resultados de las pruebas de resistencia. Las pruebas de resistencia, incluyendo aquella señaladas en STM97.1, se realizan cuando el sujeto esta aun, con sus pies en contacto constante con el mismo punto en el piso. Ellas miden estrictamente el paso eléctrico a tierra.

Los métodos en STM 97.2 prueban el piso dinámicamente, requiriéndole al sujeto que ejecuta la prueba que se mueva e interrumpa el contacto con el suelo. El calzado puede ser conductivo, sin embargo los zapatos regulares -por ejemplo los zapatos tenis o de correr – son con frecuencia hechos de plástico o goma que generan estática.

Si el área de contacto del calzado controlado es pequeña, es decir si el sujeto de la prueba esta utilizando una talonera o cinta conductiva , cuando el sujeto mueve tanto las piezas protegidas de su zapato como las no protegidas que tienen contacto y se separan del suelo. Este contacto y separación entre superficies genera lo que se llama carga triboeléctrica en el cuerpo del sujeto.

Ya que la prueba presenta el factor mundo-real de la generación triboeléctrica, los resultados de 97.2 dicen mas que los de la prueba simple de resistencia. No importa cuales sean sus medidas de resistencia, nunca debe instalarse un piso si la generación de voltaje del cuerpo que camina excede a los 100 voltios.

¿ Cuales Pruebas Deberían Realizarse Durante las Auditorias Regulares?

La mayoría de las empresas no pueden pagar a un experto en ESD como parte de su personal regular y cuenta con técnicos inexpertos para probar su piso del ESD. Para realizar una prueba exacta del voltaje del cuerpo o medir las propiedades de resistencia de los materiales que podrían probarse en el rango disipador superior (sobre 1.0 X108), los técnicos deben utilizar instrumentos de laboratorio -grado. Estos instrumentos sofisticados pueden ser delicados de operar y las pruebas difíciles de interpretar.

Además son muy costosos. Dependiendo de la calidad y las opciones, la inversión para el equipo de medición de voltaje del cuerpo puede pasar de los dos a tres mil dólares.

Lo mismo sucede con los medidores de alta confiabilidad de meg-0hm con suministro de energía de voltaje constante como lo son aquellos recomendados por ANSI/ESD STM 7.1. Los pequeños y medianos fabricantes electrónicos con frecuencia sienten que no pueden justificar el precio de instrumentos costosos para los departamentos de producción, sin ingresos.

En este caso, los compradores deberían considerar evitar la adquisición de materiales para piso que no puedan ser certificados sobre bases regulares sin el uso de instrumentos de grado de laboratorio.

¿Como puede una compañía defender el uso de un piso de hule disipador , por ejemplo, si sus tecnicos no pueden verificar esas propiedades durante una auditoria de control de calidad por parte de su cliente mas importante? Tengan presente que un piso puede pasar el recomendado voltaje de cuerpo recomendación de S20.2º y no cumplirla resistencia de 3.5 X máxima recomendada del sistema. 107.

Siempre que auditorias regulares verifiquen consistentemente bajas características de voltaje de cuerpo (100 voltios) cualquier ingeniero en ESD (Descarga Electrostática) consideraría que el piso cumpla con ANSI/ESD S20.20. Sin el equipo adecuado para verificar, sin embargo, ofrecer cumplimiento es difícil Un fabricante de electrónicos pudo haber adquirido un piso ESD de alta cualidad en combinación con su calzado, es incapaz de generar mas de 20 voltios. pero si no pueden probar su desempeño o si el cliente insiste en basar su pasar o reprobar solamente en mediciones de resistencia del sistema, en toda probabilidad la compañía no aprobara la auditoria.

Cumple el piso ESD las recomendaciones de todos los tres exámenes? Idealmente, un piso debe bordear la línea entre conductor y dispersor, con una resistencia a una conexión a tierra de entre 100,000 ohmios y 10,000,000 ohmios.

La mayoría de los expertos ESD están de acuerdo que piso mas conductivo da mayor valor que el piso altamente dispersor. (1.0 X 107 <R.T.G.<1.0<X 109) De menor resistencia.

los pisos descargan estática preexistente sobre la gente y carros para el manejo de material mas rápidos que marginalmente materiales dispersores Porque purga la carga estática mas rápido, pisos que miden en el menor rango de resistencia son menos propensos a producir repentinos picos de estática Pisos menos resistentes son también mas fáciles de auditar que dicho, en vez de depender en los libremente definidos términos “conductivo” y “dispersor, “especificaciones”deberían siempre ser creados con la particular aplicación en mente y deberán incluir parámetros eléctricos reales expresados en términos aritméticos.

Como anteriormente se dijo, antes de la compra de cualquier piso de control de estática, monitoreo de voltaje del cuerpo deberá ser el desempeño.

En exámenes hechos con un sujeto humano, la mayoría mosaicos conductivos y alfombra ESD miden bien.debajo de 5 meg-ohmios la resistencia a tierra física Por naturaleza, resistencias menores del sistema prohíben la generación de voltajes sobre 100 V, bloqueando la necesidad de auditoria de voltaje continuo en el cuerpo Por esta razón, después de la certificación inicial, siempre y cuando los otros parámetros del examen estuvieran por debajo de los máximos recomendados, monitoreo de voltaje en cuerpo no deberá formar parte de una auditoria ESD regular de una empresa.

En esta época de cada vez mas sofisticados y electrónicos mas sensible muchas compañías están especificando pisos con mayor conductividad como seguro contra fallas de componentes no hay penalidad por hacer esta elección Solo que hubieran razones de peso involucrando altos voltajes que comprometen la seguridad, no hace sentido a intencionalmente escoger un piso que sea incapaz de proteger a la siguiente generación de componentes de algo tan simple como un evento ESD. especialmente uno que pudo haber sido fácilmente.prevenido.

David H. Long es el director de StaticWorx®. David ha estado involucrado en el campo de la ESD desde 1976. Se le puede localizar al teléfono (617) 527-6299 o por correo electronico en [email protected].

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