Tillbaka till nyhetsbrev 10

Är låg resistans i golvet alltid bäst?
(Innan du fortsätter läsa, ta ett par ESD-skor på dig, kliv ut på ditt ESD-golv och mät resistansen mellan dina fingrar och jord. Det är en bra referens till det som nedan följer!)

Av födsel och ohejdad vana bedöms nästan alltid ledande golv efter resistans. I ESD-standarder klassificeras alltid golv (och andra produkter med för den delen) efter vilket resistansområde de ligger. En vanlig benämning är konduktiv för golv under 1 Mohm och dissipativ över 1 Mohm. Bedömningen är att ju lägre resistans, ju "bättre" matta. Men i den bedömningen ligger att vi har glömt (eller negligerar) vad ett golv egentligen ska utföra. Först och främst ska det "vara golv", dvs ett underlag att gå/arbeta på, med allt vad det innebär i form av slitstyrka, utseende, miljökrav, renlighetskrav, pris, enkelhet i installation osv. Här finns det många parametrar som styr och det kan finnas krav från olika håll. Ekonomi vill ha ett billigt golv, ibland är dom så duktiga att dom räknar kostnaden (dvs inklusive driftskostnader under golvets livstid) istället för inköpspriset. Miljöavdelningen vill ha ett miljövänligt golv, Arkitekten ett snyggt. Städ vill ha ett golv som är lätt att hålla rent, ESD-ansvarig ett som mäter bra.

Men vad ska du göra för att vara säker på en bra funktion på hemmaplan?

Detta ska ett ESD-golv göra

Avleda uppladdningar
Golvets huvudsakliga uppgift (när det gäller ESD) är att avleda uppkomna elektrostatiska uppladdningar. Det gäller oss människor som befinner oss på golvet, men naturligtvis även stolar, rullvagnar, ledande emballage och annat som får sin avledning den vägen. Och det är här som kopplingen "låg resistans = bra avledning" börjar att krångla. Vi förutsätter att ohms lag gäller och att vid två seriekopplade resistanser adderar man helt enkelt värdena på respektive motstånd. Dessutom, för att få jämförbara och repeterbara mätvärden är det bestämt i normerna att golv ska mätas med en prob med viss vikt, storlek på kontaktyta och maximal resistans i det ledande gummit. Skor ska mätas mot en metallplatta.

Förhindra uppladdningar
Golvets funktion är även att förhindra uppladdningar hos de som rör sig på golvet. Det vill säga, varken gnidning eller separation mot skor, hjul eller andra material får skapa uppladdningar. Även här förutsätts att en låg nominell resistans (alltså mätt med standardiserad prob) ska sköta jobbet.

Återigen, det förutsätts att ohms lag med seriekopplade resistanser stämmer, oavsett typ av kontaktyta och resistansområden. Tyvärr är det inte så enkelt och det beror till stor del på hur golvtillverkarna uppnått de ledande egenskaperna i ESD-golven. Men vi får inte glömma golvets uppgift, det är inte att ha en viss resistans - utan att säkra avledning och minimera uppladdning!

Mycket grovt generaliserat kan man säga att de så kallade konduktiva golven har sin ledande förmåga i de tillsatta kolpartiklarna ("de svarta fläckarna"). De dissipativa golven har någon form av ledande kemiskt material tillsatt som ger en homogen ledningsförmåga. Det senare ger en högre resistans men i gengäld är allt material i golvet ledande. Mäter man dessa golv med den standardiserade mätproben ger de kolinblandade golven alltid en lägre resistans, ofta i området 0,1 - 3 Mohm. De homogena golven uppvisar oftast en resistans mellan 10 - 100 Mohm.

Eftersom standarden föreskriver < 1 Gohm (tidigare 100 Mohm i Sverige) i resistans kan man säga att alla på marknaden förekommande golv med marginal uppfyller kraven och rimligen borde kunna användas utan problem. Och väljer man en konduktiv matta så borde man med bred marginal kunna uppfylla även kravet på < 35 Mohm i system (dvs sko och golv mätt tillsammans). Rätt? FEL! Titta på följande tabell:

Golvets resistans är oväsentlig!
En ganska hårdragen slutsats men så länge vi håller oss till ESD-godkända PVC-golv mätta med standardiserad prob är den tyvärr sann. Därmed inte sagt att det är oväsentligt vilket golv du väljer - tvärtom! Men du kan inte använda golvets nominella resistans som urvalsmetod, vad än tillverkarna eller andra påstår. Glöm resonemanget med att konduktiva golv är bäst anpassade för elektronikmiljöer med hantering av känsliga komponenter och dissipativa golv bäst (eller "tillräckligt bra") för datorhallar, operationssalar och liknande med lägre krav på avledningsförmåga. Oftast är det tvärtom - det är de högohmigare homogena mattorna som ger den bästa avledningen och minsta uppladdningen!

Men hur kan vi påstå det? Ja, tro nu inte att dessa påståenden kommer från en ensam virrpanna som desperat försöker att sälja ett specifikt golv. Ursprunget till dessa tankar är Verkstadsföreningens saligen insomnade ESD-grupp (numera Nordiska ESD-rådet) i förening med Sveriges Provningsanstalt. I och med att dessa tankar har konkretiserats har även en del upplevda märkligheter när det gäller golv- och skomätningar kommit upp i ljuset. Jag själv har många gånger förundrats över de skiftande mätresultaten under likartade förhållanden och likaså diskrepansen mellan teoretiska och verkliga mätresultat med skor och golv i system.

Vi på Armeka har under ett par års tid mätt upp så väl olika golv som olika skor även om vi naturligtvis inte har täckt in alla de varianter som finns på marknaden. Däremot har vi hittat vissa gemensamma nämnare som gör att vi med visst fog kan hävda och motivera våra ståndpunkter.

Varför fungerar golven så olika?
Jag nämnde tidigare att golvets uppbyggnad spelar stor roll. Konduktiva golv som har en låg nominell resistans får denna genom kolinblandning. Och det är endast denna som är ledande, resten av materialet är vanlig isolerande (och därmed uppladdningsbar) PVC. Mäter man ett sådant golv med en standardiserad prob med lågohmigt gummi (< 500 ohm) får proben god kontakt med kolet - och resistansen blir låg, ofta långt under 1 Mohm. Mäter man däremot i system med skor (vars resistans ofta ligger mellan 1 - 20 Mohm) blir kontakten sämre. Kontaktytan motsvarar inte heller ytan på skon utan ytan på kolet som befinner sig i kontakt med skon. Här verkar det som om förhållandet är relativt linjärt, dvs ju högre resistans skorna har, desto högre blir den totala resistansen. Tyvärr pratar vi om HÖGA resistanser här, det är inte ovanligt med hundratals Mohm! Detta resulterar i kraftiga uppladdningar i form av korta spikar när en person går över ett sådant golv.

Med de dissipativa (homogena) golven är saken annorlunda. Materialet i sig är högohmigare och det presenterade resultatet brukar ligga mellan 10 - 100 Mohm med prob. Med skor kan golvet dra nytta av den utökade kontaktytan (då varje del i golvet är ledande) och systemresistansen (golv och skor tillsammans) blir oftast LÄGRE än med enbart standard-proben! Raka motsatsen mot de konduktiva golven med andra ord.

Betyder detta att de konduktiva golven är oanvändbara? Nej då, inte alls. Men de är inte så bra som man ofta tror och de är ur ESD-perspektiv sämre än de homogena golven. De är (i mitt tycke) fulare med sina svarta fläckar och de är nästan alltid dyrare. Men finns ett sådant golv redan på plats är det bara "att gilla läget" som en kollega brukar uttrycka det. Vid nyinstallation ska man däremot överväga noga vilket golv man installerar.

Välj skor med omsorg!
Med rätt val av skor kan man erhålla nästan lika bra ESD-prestanda på konduktiva golv som med homogena dissipativa golv. Som jag nämnde tidigare, det verkar som förhållandet mellan skornas resistans och den uppnådda avledningen hänger ihop relativt linjärt. Det är dock fortfarande svårt att välja skor efter datablads-uppgifter eftersom man oftast bara hänvisar till att de uppfyller gällande standard (< 100 Mohm). Och den uppgiften är inte till mycket hjälp. Alltså är det trial 'n' error som gäller. Köp ett par vardera av de typer som verkar intressanta och mät dessa i system med det befintliga eller tänkta golvet. Nöj er inte med att kombinationen precis klarar 35 Mohm-marginalen, för när skorna är slitna och smutsiga kommer resistansen att sticka uppåt. Välj kombinationer där resistansen i alla fall ligger under 20 Mohm. Det är bland dessa godkända skor som sedan personalen får välja sina modeller. Så ett bra tips är att välja ett fabrikat som har många olika typer av skor i sitt sortiment.

Har man redan, eller har möjlighet att välja, ett dissipativt homogent golv är saken mycket enklare. Många fler skofabrikat fungerar bra på dessa golv och du har ett mycket större urval. Men självklart ska man kontrollera saken innan man gör ett långvarigt avtal med sin leverantör!

Slutsats - summering!
Har du möjlighet att välja golv (det vill säja nyinstallation eller renovering) - välj ett homogent ledande golv. Flera av de stora golvtillverkarna har såväl konduktiva som dissipativa golv i sitt sortiment. Eftersom dom inte (heller) vet hela sanningen rekommenderas nästan alltid de konduktiva golven. I synnerhet som de är högre prissatta och förtjänsten är högre. Men stå på er, de dissipativa golven är bättre!

Har du redan ett befintligt golv, finns det två vägar att gå för att nå ett godtagbart resultat - om du nu inte redan ligger klart under 35 Mohm i systemresistans.
1) Som jag skrev tidigare, välj skor med omsorg!
2) Om inte det hjälper, överväg ett ledande polish.

Det finns naturligtvis mycket mer att säga om golv och skor, men detta är i alla fall en början. Naturligtvis står vi till tjänst om du behöver mer tips eller information.

Armeka Sverige AB
Bjarne

Tillbaka till nyhetsbrev 10