Hűtő- vagy tisztatér?

Példa egy Asys Cleanroom padlólemez rácsra

Így nézhet ki egy az Asys által megvalósított tisztatér

Nézőpont felülről egy Asys Cleanroom tisztatéri mennyezetére

Néha egy tisztatéri kabin is elegendő.

Karl Goll az Asys folyamat- és tisztatértechnika ügyvezető igazgatója

Az egyre kisebb és érzékenyebb komponensek, például blokkolásgátló rendszerekben vagy légzsákokban, növekvő igényt támasztanak a gyártás ellenőrzött környezetével szemben. Gyakran ezek a rendszerek érzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek érzékenyek a porra, szennyeződésekre vagy szálakra. Ezért sok elektronikai és autógyártási folyamatban elengedhetetlen a tiszta, szennyeződéstől mentes és ellenőrzött környezet.

A tisztaterek már számos iparágban, például félvezetőgyártásban, optikában vagy gyógyszeriparban kerülnek alkalmazásra. Az, hogy egy vállalat számára érdemes-e beruházni tisztatérbe vagy tisztaszobába, több tényezőtől függ. A tiszta környezet követelményei mellett a gyártási eljárás és a termék is nagy szerepet játszik. A megengedett részecskeméret függvényében döntik el, hogy szükség van-e tiszta vagy tisztatérre.

Mindkét megközelítés alapvetően arról szól, hogy elkerüljék a részecskék keletkezését a levegőben, eltávolítsák az elkerülhetetlen részecskéket, és megvédjék a környezetet a részecskék behatolásától. Ez elengedhetetlen, ahogyan Karl Goll, az Asys Process- und Reinraumtechnik ügyvezető igazgatója Dornstadtban, Ulm közelében elmagyarázza: „Még a 50 µm méretű apró részecskék is súlyosan károsíthatják az érzékeny elektronikát a fékrendszerekben”.

A tisztatér osztályozása

A nemzetközileg elfogadott EN ISO 14644 szabvány a levegő tisztaságát a 0,5 µm-es referencia részecske alapján osztályozza. Ennek értelmében az ISO 5 osztályban legfeljebb 3.520 részecske lehet egy köbméter levegőben, amelyek mérete 0,5 µm. Az iparági és ország-specifikus normák, mint például az amerikai Federal Standard, az ISO szabványtól eltértek. Így a régi tisztatér osztály 100 ma már megfelel az ISO 5-nek (lásd a táblázatot).

 A tisztatér osztályok az ISO és az US-Fed szerint

A tisztaterekben a részecskeméretet 0,1 µm-től 5,0 µm-ig ellenőrzik és mérik. Ezek a részecskék nagyon könnyűek, de a tisztairtéstechnikával kiszűrhetők a környezeti levegőből. A tisztaszobákban a 1000 µm-től 1 µm-ig terjedő méreteket és a részecskék sűrűségét (sűrűség g/cm³) vizsgálják. Ha a részecskék a kibocsátásuk után a padlóra hullanak, akkor a tisztairtéktechnika nem hatékony. Ezért a gyártási környezet, amely a levegő minőségétől független intézkedésekkel rendelkezik, megfelel az 1. és 2. tisztasági szintnek, a tisztaszónak vagy a tisztatérnek.

Az ezen kihívás miatt az Autóipari Szövetség (VDA), az Fraunhofer Intézettel együttműködve, szabályrendszert dolgozott ki. A VDA 19-es kötetét mint szabvány fogadták el. Az első kiadás a „Műszaki tisztaság vizsgálatáról” szól, ahol a tisztaságot meghatározzák és 0-tól 3-ig terjedő szintek szerint osztályozzák.

• A tisztasági szint 0 nem szabályozott területet jelent
• A tisztasági szint 1 megfelel egy tisztaszoba szabványainak
• A tisztasági szint 2 szabályozza a tisztatér követelményeit anélkül, hogy tisztairtéktechnikát alkalmazna
• A tisztasági szint 3 az EN ISO 14644 szerint tisztatér

A nulladik szint a gyártási területet jelenti, ahol nincs tisztaság-orientált szabályozás. Az 1-től 3-ig terjedő szintek követelményeinek való megfeleléshez bizonyos intézkedések elengedhetetlenek: például a tisztaszoba (SaS1) és a kritikus területek közötti határ megjelölése padlójelöléssel vagy rögzített határolókkal tisztaszobákban (SaS2). Emellett szükséges, hogy a személy- és anyagmozgatás tisztaság-orientált módon szervezett legyen, és a személyzetet előzetesen kiképezzék. Ugyancsak fontos, hogy a padlók jó kopásállósággal és mechanikai tartóssággal rendelkezzenek. A gyártási folyamat függvényében további intézkedések is szükségesek lehetnek.

A tisztatér a tisztaszoba előszobája. Ha a tisztasági szint a VDA 19 szerint eléri a hármat, akkor az ISO 9-es osztályban vagyunk. „A kihívás abban rejlik, hogy a követelmények alapján kiválasszuk a megfelelő megközelítést, legyen az tisztatér vagy tisztaszoba. Minél magasabb a tisztatér osztálya, annál magasabbak a beruházási és működési költségek” – hangsúlyozza Goll.

Tanácsadás kérdése
Az egyik legfontosabb a tisztaszoba vagy tisztatér tervezésekor, hogy az egész gyártási és összeszerelési folyamatot figyelembe vegyük. Az Asys Process- und Reinraumtechnik, az Asys-csoport egyik vállalata, a tisztaterek és tisztaszobák tervezésére és kivitelezésére specializálódott. A vállalat közösen elemzi ügyfeleivel gyártási folyamataikat, és ennek megfelelő koncepciókat dolgoz ki. Fontos, hogy megtaláljuk az egyensúlyt a gyártás minőségi követelményei és a környezeti feltételek között, és ezt fenntartsuk. El kell kerülni a túlméretezett helyiségeket és a túl magas követelményeket a tisztatér osztályával kapcsolatban. „Különösen fontos számunkra, hogy ügyfeleinknek megfelelő tanácsot adjunk. Előfordul, hogy ügyfeleink tisztatér beépítését kérik a gyártásukba, de alapos elemzés után kiderül, hogy egy tisztaszoba is elegendő lehet az igényeikhez. Így elkerüljük a felesleges beruházásokat és működési költségeket” – mondja Karl Goll.

Egy másik fontos szempont a rugalmasság, hogy reagáljunk a változó tisztasági követelményekre, és ennek megfelelően alakítsuk a helyiségeket. Az Asys központi klíma- és szellőzőberendezéseket kombinál rugalmas szűrőventilátor modulokkal (FFU). A központi rendszer szabályozza a frisslevegő-ellátást, a hőmérsékletet és a relatív páratartalmat a helyiségben, míg az FFU-k biztosítják a szükséges légcsereszámot. Magasabb tisztatér osztály esetén a modulok számát növelni lehet. Külön figyelmet fordítanak az energiahatékonyságra és a alacsony működési költségekre.

Speciális falrendszerek és az Asys által kifejlesztett mennyezeti rendszer lehetővé teszik a tervezőcsapat számára, hogy megfeleljenek a rugalmasság követelményeinek. A sima, könnyen tisztítható felületek ugyanúgy fontosak, mint a falakba és mennyezetekbe integrált beépített elemek. Az intelligens tervezésű személy- és anyagbeömlő kapuk megakadályozzák a részecskék behatolását, és a maximális anyag- és személyforgalmat közösen alakítják ki az ügyféllel.

A kontrollált környezet megrendelésekor döntő kérdés, hogy pontosan milyen tisztatér osztály szükséges, és mekkora legyen a helyiség. Az Asys Cleanroom támogatja ügyfeleit a döntéshozatalban – talán már egy tisztaszoba is elegendő?