Infos zum Arbeitsplatz und Sicherheit

 

Tipps und Hinweise für Hobby Elektroniker

 

Thema ESD: Elektrostatik ... siehe weiter unten.

 

Entstör-Kondensatoren ersetzen, das kann auch ein "nicht-Elektriker" unter Beachtung der angegebenen Sicherheits Hinweise.

 

Elektronische Bauteile ersetzten und Komponenten testen und reparieren kann der Laie üblich nicht selber... weil wichtige Fachkenntnisse und Messtechnik fehlen.

 

Sind Sie der Elektrotechnik und Elektronik mächtig ...und auch mit Messtechnik ausgerüstet

...dann kommen Sie der Sache etwas näher


 

Hinweis zu den Geräte Schutzklassen:

Die beiden wichtigsten Schutzklassen sind...

Schutzklasse I  ...und  Schutzklasse II

 

Schutzklasse I bedeutet:

...alle elektrisch leitfähigen Gehäuseteile des "Betriebsmittels" (wie es im Gesetz heisst, bedeutet allgemein verständlich)... die Gehäuseteile eines Gerätes sind mit dem Schutzleiter System der festen Elektroinstallation verbunden, das sich auf Erdpotential befindet. (bedeutet: diese Geräte haben einen Erdleitungs Anschluss zur Steckdose... der 3.Pol am Stecker) Bewegliche Geräte der Schutzklasse I haben immer einen Schutzkontakt Stecker (in DE Schukostecker genannt). Die Schutzleiter-Verbindung ist mechanisch so ausgeführt, dass sie beim Einstecken des Steckers an die Steckdose als erstes hergestellt wird und bei einem Schadenfall als letztes getrennt wird. (untersch. Kontakt Distanz in der Steckdose)

Unter Schutzklasse I   fallen z.B.

Grossgeräte, Kühlgeräte, Elektrische Gartengeräte usw.

 

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Schutzklasse II bedeutet:

...die Geräte und Maschinen haben eine verstärkte  oder doppelte Isolierung zwischen Netz-Stromkreis und Metallgehäuse und deshalb keinen Anschluss an den Schutzleiter. Diese Schutzmassnahme wir auch als Schutzisolierung bezeichnet. Selbst wenn sie elektrisch leitende Oberflächen haben, sind sie durch eine verstärkte Isolierung vor Kontakt mit Spannung führenden Teilen geschützt. Bewegliche Geräte der Schutzklasse II haben deshlbalb keinen Schukostecker. Zum Anschluss an die Steckdose werden 2-polige Stecker verwendet (die keinen zusätzlichen Schutzkontakt besitzen, weil hier nicht notwendig)Bei kleinen Strömen bis max 2.5 Amp.- werden Euro-Stecker verwendet.

Unter die Schutzklasse II fallen:

Haushalt-Nähmaschinen, Haushalt Kleingeräte und viele Elektrowerkzeuge und.. und.. und.

 

 

 

Verwenden Sie der Arbeit angepasste Werkzeuge

Bild rechts ...durch anklicken vergrössern

Qualitäts Lötgeräte = gute Lötspitzen.

 

Für allerfeinste Arbeiten

benutzen wir eine Lötnadel... das sind Kleinstlötkolben die an 12 Volt Spannung betrieben werden. Die Leistung liegt im Bereich von 7-8 Watt. (können auch von einer Batterie gespeist werden)  

Für feine Lötarbeiten

reicht meistens ein 15-20 Watt Lötkolben. Wichtig ist eine saubere gute Lötspitze. (optimal wenn leicht abgeschrägt)

Auch hier gibt es 12 Volt Typen mit einer Leistung um 5-8 Watt. Vorteil: die können auch von einer Batterie gespiesen werden. 

Eine Lötstation

ist auch sehr empfehlenswert. Da kann man die Temperatur für verschiedene Arbeiten einstellen. Wichtig ist dass man bei versch. Temperaturen auch die passende Lötspitze benutzt. Eine automatische Lötstation regelt selbständig. (Ersa und Weller halten ewig.) 

Vorsicht mit Billig-Lötpistolen.

..mit einer Leistung von 100-150 Watt sind solche Lötgeräte für feine Arbeiten meist masslos überdimen-sioniert... die ganze Umgebung um die eigentliche Lötstelle wird verbraten und wir töten statt löten.



Lötgeräte ab 60 Watt aufwärts sind O.K. für 'gröbere' Arbeiten, dicke Kabel, verzinnen von Kabelenden, anlöten von Kabelschuhen usw. .... für alles was professionell und gut sein muss.  -  Soviel zum Thema Löten.


Viele Elektronik-Bauteile reagieren empfindlich auf ESD... siehe Tabelle ganz unten an dieser Seite.

Eine einfache Erklärung für den 'Hausgebrauch'.

ESD ist die allgemein gebräuchliche Abkürzung. (für englisch = Electro Static Discharge)

bedeutet Elektrostatische Entladung. - Bevor sich jedoch eine Entladung ereignen kann, muss logischerweise zuerst eine Aufladung stattfinden. (entstehen)

 

Die elektrostatische Entladung ist der Ladungsaustausch zwischen zwei Körpern mit unterschiedlichem Spannungspotential. Dies erleben wir oft wenn wir aus dem Auto steigen und gleichzeitig Boden und Tür berühren. In diesem Moment wird die durch Reibungselektrizität entstandene elektrostatische Aufladung "entladen" da wir jetzt auf der Erde stehen.... wir verspüren einen leichten elektrischen Schlag, meist an der Hand.

 

Elektrostatik entsteht hauptsächlich...

1. durch Aufladung: ...wenn durch Reibung zweier Körper ein Überschuss an negativer oder positiver Ladung entsteht. ..wenn sich zwei unterschiedliche Materialien aneinander reiben... oder wenn diese getrennt werden. (auch Reibungselektrizität genannt)

 

2. durch Influenz: ...geschieht z.B. wenn ein Mensch über einen positiv geladenen Fussboden schreitet, dass sich dann im menschlichen Körper eine gegensätzliche -also negative- Ladung aufbaut... die beim Berühren von geerdeten Teilen - Maschinen, PC etc. - zu einer Funkenentladung führt. (PC berühren, aus dem Auto steigen etc.)

 

3. durch Ionisation: ...heisst, aus einem neutralen Atom wurde mind. ein Molekül oder Elektron hinzugefügt oder abgetrennt... also ist etwas zuviel oder zuwenig... was zu einem Ungleichgewicht führt. Sobald etwas fehlt ist das Ion positiv geladen... oder eben negativ geladen beim hinzufügen. (aber wir wollen hier nicht in den Physikunterricht abgleiten)

 

Elektrostatische Aufladung entsteht also eigentlich immer und überall... wenn wir über einen Teppich oder Kunststoffboden gehen, wenn wir uns irgendwo mit der Kleidung reiben usw. vorwiegend bei synthetischem Material. - Eine schwache Form von ESD kennen wir... wenn man mit einem Kamm durch langes Haar fährt... dass sich die Haare plötzlich weit vom Kopf bewegen und in alle Richtungen zeigen oder sich am Spiegel festschmiegen usw. Der Mensch ist also oft derjenige von dem eine ESD ausgehen kann.

ist ESD für Menschen gefährlich ?

NEIN...grundsätzlich nicht. Unser Körper ist gegen Gleichfelder ziemlich resistent. Ein Mensch kann sich im Extremfall bis auf 35'000 Volt aufladen und obwohl wir den elektrischen Schlag einer ESD mehr oder weniger stark spüren entkommen wir diesem Phänomen ohne Schädigung... im Gegensatz zu elektronischen Bauteilen, die bei einer Entladung von x-tausend Volt teilweise rasch ihren aktiven Zustand aufgeben.

 

 

Elektrostatische Entladung (ESD) kann für elektronische Bauteile, Geräte und Maschinen gefährlich werden. Elektrostatische Aufladung entsteht immer und überall, im Haushalt, im Hobbyraum und am Arbeitsplatz etc. ...folge dessen auch die Entladung.

 

Nähern sich zwei Körper mit unterschiedlicher Ladung, können Elektronen plötzlich von einem Körper auf den anderen fliessen.

Wenn sich zwischen zwei nahe beieinander befindlichen Körpern ein elektrisches Spannungsfeld aufbaut kann es ebenfalls zu einer elektrostatischen Entladung (ESD) kommen. Auch Gewitter-Blitze sind ein elektrostatisches Phänomen. 

 

Statische Ladung kann je nach Umfeld und Situation oder auch am Arbeitsplatz sehr hohe Spannungen erzeugen, dabei sind 10'000 Volt nicht selten. Dies kann bei Potentialausgleich kurzzeitig zu relativ hohen Strömen führen wodurch empfindliche Elektronikteile zerstört werden können.  Ist die Luftfeuchtigkeit unterhalb von 20% kann die Spannung bis 30'000 Volt erreichen. 

Bei sehr hoher elektrostatischer Ladung von bis zu 80kVolt (80'000 Volt) kann es auch schon bei einer Annäherung beider Körper zu einer Funken-Entladung kommen.

 

ESD ..und Computer Nähmaschinen ...siehe ganz unten

 

Kurzinfo  ...für Hobby-Elektroniker und Selbermacher

Der Mensch ist also meistens selber die Hauptquelle elektrostatischer Ladung.

Beim verlöten von elektronischen Bauteilen sollte deshalb der Arbeitsplatz mit einem Erdungs-System ausgerüstet sein.  In der industriellen Elektronik-Herstellung kommen professionelle ESD Schutzvorrichtungen zum Einsatz.

Der Hobbyaner kann sowas zur Not auch selber machen, um zumindest das Risiko einer elektrostatischen Entladung (ESD) ein Stück weit zu minimieren.

ESD am Arbeitsplatz vermeiden

Wenn Sie elektronische Bauteile in Printplatten verlöten etc. sollten Sie diesem Thema Beachtung schenken, damit Sie nicht unwissend wertvolle Bauteile zerstören.

Beachten Sie folgende Vorkehrungen.

1. - entladen Sie sich selber vor Arbeitsbeginn... in dem Sie geerdete Teile berühren wie z.B. eine Wasserleitung, Heizradiator, Metall PC Gehäuse etc.)

 

2. - Halten Sie die Luftfeuchtigkeit im Arbeitsraum möglichst hoch. (über 45-60%) Vor allem im Winter wenn geheizt wird kann durch sehr trockene Luft und Reibung eine hohe Ladung entstehen... dies führt zu einer starken Entladung sobald man geerdete Teile berührt.

 

3. - Tragen Sie am Arbeitsplatz Lederschuhe und Kleider die keine Kunstfasern oder Seide enthalten... so können Sie ESD entgegenwirken. Es gibt auch spez. antistatische Kleidung.

 

4. - Ist der Boden aus Holz, Metall oder Stein kann sich kaum oder überhaupt keine elektrostatische Ladung aufbauen. Wenn möglich Kunststoffboden vermeiden.


5. - VORSICHT mit dem Staubsauger... die Reinigung elektronischer Geräte mit dem Staub-sauger ist zwar einfach aber nicht immer unproblematisch. Auch ein Staubsauger kann über das Kunststoffrohr eine elektrostatische Aufladung der Elektronikteile herbeiführen. 

(ein dünnes Erdungskabel am Saugerrohr kann mögliches Unheil vermeiden) Wenn Sie den Staubsauger verwenden, lösen Sie den Staub mit einem feinen Pinsel, vermeiden Sie direkten Kontakt mit dem Saugrohr, halten Sie Abstand zu den Prints. Der feine Staub wird auch so abgesaugt.

 

6. - Professionelle Anwender verwenden teilweise einen Ionisator, das ist ein Gerät zur Erzeugung von Luft-Ionen.

 

Empfindliche Elektronik Bauteile können sehr schnell Schaden nehmen wenn sie einer ESD ausgesetzt sind. Die Entstehung einer ESD wird auch stark von der Luftfeuchtigkeit in der unmittelbaren Umgebung beeinflusst. Je tiefer die Luftfeuchtigkeit, um so eher entstehen hohe elektrostatische Spannungsfelder.  ...Beispiele siehe Tabelle unten

                             Elektrostatische Aufladung
Bei Luftfeuchtigkeit             25% ..bis 90%     10% ..bis 25%
Ganz normales Arbeiten am Tisch                        100 Volt
    bis   6'000 Volt
Arbeitsstuhl mit Urethan-Schaum               bis 1'500 Volt     bis 18'000 Volt
Polyurethan Beutel am Tisch bewegen               bis 1'300 Volt     bis 20'000 Volt
über einen Teppich gehen               bis 1'500 Volt     bis 35'000 Volt
Beispiel ESD anfällige Bauteile            ESD Anfälligkeit
VMOS
           ab   30 - 1'800 Volt
EPROM            ab   100 Volt
GaAsFET            ab   100 - 300 Volt
MOSFET            ab   100 - 200 Volt
JFET            ab   130 - 7'000 Volt
OP-AMP            ab   180 - 2'500 Volt
CMOS            ab   250 - 3'000 Volt
Schottky Dioden            ab   300 - 2'500 Volt
Transistoren je nach Typ (Bi-Polare)
           ab   380 - 7'000 Volt
Schottky TTL            ab   1'000 - 2'500 Volt

Was hat Elektrostatik mit Nähmaschinen zu tun ? ..grundsätzlich nicht viel und dennoch

kann elektrostatische Aufladung für elektronische, Computer gesteuerte Nähmaschinen ein Problem darstellen. -- Warum ? 

Es ist schon vorgekommen, dass elektronische Nähmaschinen plötzlich nicht mehr die am Display eingestellten Stiche genäht haben... und das scheinbar ohne Grund. Auch gab es schon Situationen, in denen das ganze Programm quasi gelöscht war... und keine Stiche mehr gewählt werden konnten. - Keine Angst das kommt nicht häufig vor - es ist jedoch wichtig zu wissen und zu beachten.

 

Sowas kann vorkommen wenn eine im Umfeld der Computer Nähmaschine entstehende elektrostatische Aufladung die Elektronik (Software) der Nähmaschine beeinflusst.

Das würde bedeuten dass dieser Arbeitsplatz inklusive Nähmaschine nach den ESD Richtlinien geerdet werden sollte. (so wie auch Computer Arbeitsplätze etc.)

 

Infos dazu finden Sie im Internet... unter dem Suchwort:

ESD Schutz - Elektrostatik - Elektrostatische Aufladung/Entladung



Beispiele verschiedener ESD Schutzmassnahmen



Infos folgen