クリーン環境

低発塵性が要求される、クリーン環境用のベアリング

一般的な高炭素クロム軸受鋼のベアリングは、さび止め油や、潤滑用のグリースを必要とします。
しかし、半導体製造工程や、FPD製造工程などの、高いクリーン性を求められる環境では、油やグリースの飛散など、ベアリングからの発塵(パーティクル)により、周囲を汚染してしまうため使用することができません。
このため、クリーン環境に適した軸受材料を使用し、潤滑剤も飛散しにくい発塵性低いもの、かつアウトガスが少ないものを使用する必要があります。
ジェイテクトでは、ステンレス鋼製のベアリングに、特殊コーティングや、ふっ素系グリースを封入することで発じんの低減、アウトガス性能の向上を実現しました。

クリーン環境性能データ

ごく一般的なクリーン環境では、さび止め油を必要とする高炭素クロム軸受鋼を用いた軸受は使用できませんので、ステンレス鋼製軸受を用いさび止め油を塗布せずに使用します。また潤滑剤は発じん性の低いものを選定する必要があります。使用する環境のクリーン度と温度を考慮したときのEXSEV軸受適用区分を図3-1 に示します。ここで温度・クリーン度は、それぞれの目安を示します。また軸受からの発じん量は、温度・荷重・回転速度などの条件によって異なりますので境界付近でのご使用にあたってはジェイテクトにご相談ください。

表3-1 におもなEXSEV 軸受を用いてさまざまな潤滑剤の発じん性能を比較した結果を示します。無潤滑の軸受では20 時間あたり100 万個以上の発じんが確認されます。また銀や二硫化モリブデンによる潤滑では、発じん量が1 万個以上でありいずれもクリーン環境には適しません。これに対し、ふっ素系高分子を使用した軸受は、発じん量が少なくクリーン環境に用いることができます。クリーンプロコーティングやふっ素グリース潤滑の軸受も低発じんでクリーン環境に適しています。

図3-1 クリーン環境に適応するEXSEV 軸受
図3-1 クリーン環境に適応するEXSEV 軸受

ふっ素グリースは固体潤滑剤よりも耐荷重性、高速性に優れていますのでふっ素系油分のごく少量の飛散が許容できる用途において用いることができます。

表3-1 おもなEXSEV 軸受の発じん特性比較
表3-1 おもなEXSEV 軸受の発じん特性比較
ふっ素グリース潤滑や特殊コーティングを用いて低発じんを実現
ジェイテクトではより高いクリーン性能を実現するために、ふっ素高分子被膜により潤滑するクリーンプロシリーズを開発しました。低発じんで、アウトガス性能に優れ、様々なクリーン環境に対応します。
高温環境に対応するタイプ、より長寿命なタイプなど、用途に合わせてご提案致します。

クリーン環境対応製品

製品名 許容回転速度 使用温度
(℃)
真空度
(Pa)
クリーン度(2)
(クラス)
即納対応
可能サイズ
の有無
dn値(1) 最大(min-1
クリーンプロPRZベアリング <10,000 1,000 ~200 10-5 10
高温クリーンプロベアリング <10,000 1,000 ~260 10-5 10
クリーンプロベアリング <10,000 1,000 ~200 10-5 10
DLベアリング <40,000 ~200 10-5 100
FAベアリング <10,000 1,000 ~200 10-5 1,000
高耐食セラミック軸受 <10,000 1,000 ~200 10-5 1,000
耐食セラミック軸受 <10,000 1,000 ~200 10-5 1,000
セラミック軸受 <10,000 1,000 ~200 10-5 1,000
耐食組合せセラミック軸受 <10,000 1,000 ~200 10-5 1,000
非磁性組合せセラミック軸受 <10,000 1,000 ~200 10-5 1,000

(1)dn値:軸受内径(mm)×回転速度(min-1
(2)クリーン性は使用条件や周囲の構造などにより異なる場合があります。

    

クリーン環境使用事例

  • 半導体・液晶製造装置に使用される搬送ロボットでは、低発じんで長寿命な軸受が要求されます。
    同時に、組立性・メンテナンス性の向上のために、アーム部を含めたユニット品で対応しているものもあります。

    • 真空、クリーン環境に対応
    • 小型化に最適
    •  
    使用条件
    温度 室温~200℃
    雰囲気圧力 10-3Pa
    潤滑 グリースまたは
    クリーンプロコーティング
    搬送ロボット用軸受ユニット
  • スパッタリング搬送装置

    製品名
    クリーンプロリニア玉軸受

    スパッタリング搬送装置には、クリーンプロ仕様のリニア玉軸受が採用されています。

    • 真空、クリーン環境に対応
    使用条件
    ストローク 20mm
    速度 10mm/s
    温度 200 ℃
    雰囲気圧力 大気圧~10-5Pa
    潤滑 クリーンプロコーティング
    スパッタリング搬送装置
  • CVD 装置 扉開閉機構

    製品名
    組合せセラミック軸受クリーンプロリニア玉軸受

    CVD 装置の扉部には、組合せセラミック軸受とクリーンプロリニア玉軸受が採用されています。

    • 高温、真空、クリーン環境に対応
    使用条件
    回転速度 10 min-1 ~ 200 min-1
    温度 200 ℃
    雰囲気圧力 大気圧~10-4Pa
    潤滑 クリーンプロコーティング
    CVD 装置 扉開閉機構
  • CVD 装置

    製品名
    クリーンプロクロスローラウェイ

    CVD 装置には、放出ガス・発じん性能の面からクリーンプロクロスローラウェイが採用されています。

    • 真空、クリーン環境に対応
    使用条件
    ストローク 100mm
    温度 200 ℃
    雰囲気圧力 大気圧~10-3Pa
    潤滑 クリーンプロコーティング
    CVD 装置
  • エッチング装置

    製品名
    組合せセラミック軸受(特殊仕様)

    エッチング装置ではハロゲン、ふっ化水素など腐食ガス雰囲気下で使用できる低発じん軸受が要求されます。
    この装置には、耐食・低発じん軸受としてPTFE コーティングした組合せセラミック軸受が採用されています。

    • ハロゲン、ふっ化水素などの腐食ガス雰囲気下における耐食性
    • 低発じんでクリーン環境に対応
    使用条件
    温度 室温~ 60 ℃
    雰囲気圧力 大気圧~10-2Pa
    荷重 ラジアル 10 N
    潤滑 PTFE コーティング
    エッチング装置製
  • スパッタリング装置

    製品名
    高温クリーンプロベアリング

    スパッタリング装置の高温・真空仕様部には高温クリーンプロ軸受が採用されています。

    • 高温、真空中でクリーン環境に対応
    使用条件
    回転速度 60 min-1
    温度 室温~260℃
    雰囲気圧力 10-5Pa
    荷重 ラジアル 100 N ~ 150 N
    潤滑 高温クリーンプロコーティング
    スパッタリング装置
  • 液晶パネル封着炉

    製品名
    組合せセラミックリニア玉軸受

    炉内基板貼合わせプレス冶具装置では、高温下での低発じん・長寿命が要求されます。
    このような装置に、クリーンプロ仕様の組合せセラミックリニア玉軸受が採用されています。

    • 低発じんでクリーン環境に対応
    使用条件
    ストローク速度 5 mm/s
    温度 200℃
    雰囲気圧力 大気圧
    潤滑 クリーンプロコーティング
    液晶パネル封着炉
  • ウェハ搬送装置

    製品名
    組合せセラミックリニアウェイ(特殊仕様)

    ウェハ搬送装置では低発じん性能が要求されます。
    このような用途に、クリーンプロ仕様の組合せセラミックリニアウェイが採用されています。

    • 低発じんでクリーン環境に対応
    • 洗浄水飛沫に対する耐食性
    使用条件
    ストローク速度 350 mm/s
    温度 室温
    雰囲気圧力 大気圧
    潤滑 クリーンプロコーティング
    ウェハ搬送装置製

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