Critères d’environnement vibratoire

Courbes génériques de critères vibratoires

Ces courbes génériques ont été déterminées sur la base des données relevées sur différents systèmes individuels et de mesures effectuées dans des installations avant et après la résolution de problèmes de vibration. De plus, elles sont utilisées intensivement par les meilleurs consultants en vibrations dans l’industrie de fabrication des semiconducteurs depuis près de 20 ans, et elles ont été complétées et affinées au fur et à mesure que l’industrie utilisait des gravures de plus en plus fines.
Les courbes tiennent compte du fait que les équipements utilisés pour les opérations les plus exigeantes (par exemple, fabrication de semiconducteurs à géométrie de plus en plus fine) sont généralement plus rigides et mieux isolés. Il faut cependant noter que ces données constituent seulement des références indicatives. Comme pour toutes les règles empiriques, les critères vibratoires sont raisonnablement prudents dans la plupart des cas, notamment pour des équipements dotés de systèmes antivibratoires bien conçus. Il faut également noter que de telles courbes, pour des études de diagnostic, ne sauraient remplacer des analyses spectrales à bande étroite et à haute résolution. Si une étude poussée est nécessaire, les deux méthodes doivent se compléter.

Critères exprimés en vitesse efficace

Ces critères se présentent sous la forme d’un ensemble de “ spectres de vitesse sur une bande d’un tiers d’octave ” et définissent les valeurs admissibles de vibrations pour différents types d’activités ou d’équipements. L’un des principaux avantages de ces critères vibratoires est que la vibration est exprimée sous la forme de valeurs efficaces de vitesse et non pas en unités de déplacement ou d’accélération. Différentes études ont montré que si les équipements individuels peuvent présenter des réponses en déplacement uniques à différentes fréquences, ces points se situent souvent sur une courbe de vitesse constante. De plus, le seuil de vitesse constante qui affecte les performances de l’équipement, dans chacune des catégories, tend à être relativement uniforme. L’Organisation internationale de normalisation (ISO) utilise également une référence exprimée en vitesse pour l’exposition de l’homme aux vibrations, qui est consignée dans la table des critères vibratoires.

Large bande

Que ce soit dans les environnements de production ou de recherche, les vibrations transmises par le sol sont typiquement dominées par des énergies aléatoires “ à large bande ”, et non pas par des énergies concentrées sur des fréquences pures. Bien que les résonances des systèmes puissent être excitées aussi bien par des vibrations à large bande que par des fréquences pures, le degré d’excitation est différent. Comme les vibrations aléatoires s’approchent plus des vibrations du sol mesurées dans des laboratoires et dans des installations de fabrication, une spécification fondée sur des vibrations aléatoires reflète mieux les applications réelles.
Les évaluations menées sur site et les objectifs de conception de nombreuses installations neuves confirment que les critères vibratoires de type “ tiers d’octave ” reflètent fidèlement les spectres de vibrations des environnements typiques. Cela signifie que la largeur de bande de la vibration aléatoire — c’est-à-dire la “ fenêtre ” des fréquences prises en compte — est de 23% de la fréquence centrale de la bande. Une largeur de bande proportionnelle est utilisée de préférence à une largeur fixe, sur la base d’une estimation prudente des capacités du système à amortir les résonances.

Exigences actuelles de l’industrie des semiconducteurs

La plupart des travaux de conception menés actuellement pour la construction d’installations de fabrication formule des objectifs qui se situent dans le créneau VC-D à VC-E (250 min./s à 125 min./s). On considère que ce domaine convient pour la production de largeurs de trait jusqu’à 0,3 mm. Les installations plus anciennes auront progressivement besoin de systèmes supplémentaires de contrôle antivibratoire pour atteindre le niveau voulu. Les systèmes de la prochaine génération, atteignant des largeurs de trait de 0,18 mm et moins, auront très certainement besoin de systèmes d’isolation active pour compléter même les constructions les plus soigneuses.

Les informations données dans ce tableau sont uniquement indicatives. Dans la plupart des cas, il est conseillé de prendre conseil auprès de quelqu’un connaissant les applications ainsi que les spécifications vibratoires des équipements et des processus.

1) Mesure sur des bandes d’un tiers d’octave sur la gamme des fréquences de 8 à 100 Hz. L’échelle en dB fait référence à une valeur de 25,4 mm/s.
2) La taille des détails correspond à la largeur de trait dans le cas de la fabrication des semiconducteurs, à la taille des particules (cellules) dans la recherche médicale et pharmaceutique, etc. Les valeurs données tiennent compte du fait que les exigences vibratoires dépendent fréquemment de la taille des détails observés.

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