تواجه صناعة الطيران والفضاء خطرًا كبيرًا من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) لأن الاضطرابات الكهربائية الصغيرة في هذا القطاع قد تؤدي إلى فشل كارثي. تعتبر مكونات تقنية الأقمار الصناعية العناصر الأكثر عرضة للتلف بين مكونات المركبات الفضائية بسبب التفريغ الكهروستاتيكي (ESD). تُعتبر موائد العمل المضادة للشحن الكهروستاتيكي أدوات أساسية في التصنيع لأن تصميمها يهدف إلى منع تراكم الشحنة الساكنة قبل حدوث أضرار خطيرة بالمكونات. تبحث هذه الدراسة في تطبيقات موائد عمل ESD في صناعة الطيران والفضاء وتوضح متطلبات ناسا مع المواصفات العسكرية وتبين استخدامها مع دروع الحماية من الإشارات الكهرومغناطيسية (EMI) وتركيب الأقمار الصناعية.
معايير ناسا والمواصفات العسكرية
تعمل صناعة تصنيع الطيران والفضاء وفق معايير ومواصفات أساسية يجب الحفاظ عليها دائمًا. تحصل التعليمات التفصيلية لمنع الفشل الناتج عن الشحن الكهروستاتيكي (ESD) من كل من ناسا والمعايير العسكرية. يحدد NASA-STD-8739.6 ما هي المتطلبات والإرشادات التي يجب تنفيذها للتدابير الوقائية ضد الشحن الكهروستاتيكي داخل مناطق التصنيع. يركز المعيار على أن الحماية المناسبة من الشحن الكهروستاتيكي تعتمد على أنظمة تأريض أماكن العمل واختيار المواد المناسبة للأسطح بالإضافة إلى الملابس والأدوات مضادة للشحن الكهروستاتيكي.
يعد MIL-STD-1686 أحد المواصفات العسكرية التي توفر إرشادات كاملة حول ممارسات السيطرة على الشحن الكهروستاتيكي. يوضح هذا المعيار الإجراءات المتعلقة بمعالجة الأجهزة الحساسة للشحن الكهروستاتيكي، والتخزين، والنقل. يتطلب تنفيذ الامتثال لـ ESD تثقيف الموظفين حول الشحن الكهروستاتيكي وتثبيت أرضيات ومحطات عمل آمنة ضد الشحن الكهروستاتيكي مع توفير مكونات تخزين مناسبة في مرافق الطيران والفضاء.
تغليف EMI
تغليف EMI
يمثل التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) مشكلة كبيرة طوال أنشطة إنتاج الصناعات الجوية والفضائية. عندما يؤثر التداخل الكهرومغناطيسي على الأنظمة الكهربائية والإلكترونية، تنخفض أداؤها مما يؤدي إلى أعطال محتملة أو فشل كامل للنظام. تحقق منصات EDS وظيفتها في تقليل مخاطر التداخل الكهرومغناطيسي من خلال قدرتها على التغليف التي تقلل من الإشارات الكهرومغناطيسية.
تُستخدم مواد موصلة لتغليف التداخل الكهرومغناطيسي على الأسطح والحوامل التي تتكون منها منصات ESD المناسبة. تمكّن هذه المواد من تأثير 笼 فاراداي لإنشاء درع يحتوي الحقول الكهرومغناطيسية داخل منطقة المنصة، مما يحمي المعدات الحساسة القريبة. يثبت العنصر الوقائي مهمًا لاختبار و-Calibrating مكونات الأقمار الصناعية لأن أداء الجهاز يمكن أن يتأثر بشكل كبير بسبب التداخل الكهرومغناطيسي البسيط.
تركيب مكونات الأقمار الصناعية
تواجه صناعة التصنيع احتياجاتها الأعلى للدقة عند تجميع مكونات المركبات الفضائية. يتطلب عملية التجميع أن تتلقى لوحات الدوائر والمستشعرات ووحدات الاتصال معاملة دقيقة لمنع الأضرار الناجمة عن الشحن الكهروستاتيكي (ESD). وظائف موائد العمل المضادة للكهروستاتيك تشمل سجاداً مقاوماً مقترناً بأشرطة المعصم بالإضافة إلى مراوح أيونية لحماية المكونات أثناء العمليات المتعلقة بالتعامل والتجميع.
ينبغي إدارة بيئة مائدة العمل بشكل صحيح من حيث الرطوبة لأن مستويات الرطوبة المنخفضة تزيد من تراكم الشحنة الساكنة. استخدام أنظمة الإضاءة المناسبة والأدوات المكبرة هو أمر قياسي على موائد العمل المضادة للكهروستاتيك لمساعدة الفنيين على الحفاظ على التعامل الآمن مع المكونات الصغيرة والحساسة.
توجد معايير عالية للنظافة أثناء بناء قطع الأقمار الصناعية لمواجهة وجود الملوثات. تعتمد وظيفة غرفة النظافة في منضدة العمل ESD على عدة مكونات، بما في ذلك فلاتر الهواء والمكونات التي لا تصدر شحنات ساكنة، والتي تمنع التلوث الناتج عن الجزيئات.
خاتمة
تثبت مناضد العمل ESD أهميتها في تصنيع تقنيات الفضاء لأن العمليات الفضائية لا تتسامح مع الأخطاء في مجالها. توفر معايير ناسا والمواصفات العسكرية للمؤسسات الفضائية الأدوات اللازمة لتطوير بيئات تمنع بشكل فعال مخاطر ESD وEMI. توفر مناضد العمل ESD حلول استراتيجية لتقليل مخاطر تركيب مكونات الأقمار الصناعية، مما يضمن سلامة وأمان الأجهزة الفضائية وموثوقيتها. وجود المعرفة بالالتزام بهذه المعايير يؤدي إلى نجاح الأجهزة الفضائية في مهماتها ويحميها من الفشل الكارثي.