Aria pura al Plansee

Nel camera bianca CleanCell4.0® di 400 mq di classe ISO 6 vengono prodotti componenti per la produzione di semiconduttori.

Poiché non era possibile appendere il soffitto sul lato della costruzione, la camera bianca è stata costruita come struttura autoportante composta da un telaio in profili di alluminio.

Mobili speciali per ambienti sterili e tapparelle avvolgibili con comando senza contatto garantiscono processi sicuri.

Le porte e le barriere di materiale includono un sistema di illuminazione intelligente che tiene conto dei tempi di asciugatura e indica quando una porta può essere aperta.

Il gruppo Plansee, con sede a Reutte in Austria, è specializzato nella lavorazione metallurgica a polvere dei metalli high-tech molibdeno e tungsteno. Investimenti continui nello sviluppo di nuovi prodotti e miglioramenti dei processi garantiscono la stabilità del sito e l'occupazione di circa 2400 dipendenti. Recentemente è stato messo in funzione un ambiente sterile di quasi 400 mq di classe ISO 6, che soddisfa gli elevati standard di sicurezza dell'industria dei semiconduttori.

Lavorazione metalllica pulita

Con oltre 14.000 dipendenti in 50 siti di produzione in tutto il mondo, il gruppo privato Plansee Group ha registrato nell'esercizio 2018/2019 un fatturato di 1,5 miliardi di euro, posizionandosi tra i leader mondiali nella lavorazione a polvere di tungsteno e molibdeno. In Austria, dove l'azienda ha origine nel 1921 come Metallwerk Plansee, si trovano la sede centrale e il più grande sito di produzione.

Pensando a un'azienda di lavorazione dei metalli, si potrebbe immaginare subito produzione con trucioli, polvere e sporco, ma con Plansee è esattamente il contrario. L'azienda si concentra su metalli ad alta fusione come tungsteno e molibdeno, che possiedono caratteristiche particolari come elevata resistenza e buona conduttività. I metalli vengono prima trasformati in polveri ad alta purezza, quindi pressati, sinterizzati e lavorati meccanicamente. Semilavorati e componenti sono necessari nell'industria elettronica, nella produzione di semiconduttori e nella tecnologia medica. La massima pulizia durante la produzione è quindi prioritaria assoluta.

Per la produzione attuale di componenti per la fabbricazione di semiconduttori, il processo avviene addirittura all’interno di un ambiente sterile di classe ISO 6. Nel moderno ambiente sterile installato nel 2019, chiamato CleanCell4.0®, vengono assemblati componenti e parti in molibdeno e altri materiali, che possono essere compromessi anche da più piccole contaminazioni. È assolutamente vietata qualsiasi contaminazione delle delicate parti da parte di particelle. Più della metà dei 400 mq di superficie produttiva soddisfa quindi i rigorosi requisiti di purezza della classe ISO 6.

Tecnologia di ambiente sterile con circolazione dell’aria a basso consumo energetico

Grazie a unità di flusso laminare integrate nel soffitto, dotate di filtri ad alte prestazioni ULPA15, si introduce aria pura nell’ambiente sterile. I flussi d’aria privi di particelle spostano le particelle trasportate dall’aria verso il basso, dove vengono poi aspirate dall’ambiente sterile nel sistema di circolazione dell’aria. Questo ciclo di ricambio dell’aria viene effettuato fino a 60 volte all’ora. La circolazione dell’aria e il ricircolo avvengono all’interno delle pareti dell’ambiente sterile. L’aria già raffreddata e filtrata viene mantenuta in un circuito, contribuendo a un funzionamento molto efficiente dell’ambiente sterile. Inoltre, la circolazione dell’aria all’interno delle pareti garantisce un utilizzo ottimale dello spazio. Plansee ha scelto un sistema di ambiente sterile della ditta Schilling Engineering. Mario Kuisle, ingegnere di progetto presso Plansee, spiega i vantaggi del sistema:

“La circolazione dell’aria del sistema di ambiente sterile CleanCell4.0 ci ha convinto fin dall’inizio. Possiamo risparmiare a lungo termine sui costi energetici. È stato importante anche che la circolazione dell’aria all’interno delle pareti garantisce un utilizzo ottimale dello spazio. L’ambiente sterile è stato adattato esattamente alle nostre esigenze.”

Le particolarità del sito di costruzione hanno richiesto in più aspetti un ambiente sterile completamente su misura per le esigenze del cliente. L’ingegnere di progetto ricorda alcune delle sfide affrontate dalla ditta di progettazione dell’ambiente sterile:

“Il soffitto della hall di Plansee, a causa del peso della neve previsto, non era strutturalmente adatto per un’installazione sospesa. Per questo motivo, il soffitto dell’ambiente sterile è stato costruito con una struttura autoportante in profili di alluminio. Il soffitto è calpestabile e dotato di percorsi di sicurezza stabili. Un grande vantaggio di questa costruzione è che l’ambiente sterile è stato realizzato senza supporti e colonne.”

Struttura modulare

Un’altra sfida è stata rappresentata dall’altezza desiderata dell’ambiente sterile, progettato con un’altezza interna di quattro metri, superiore a quella di ambienti sterili standard. L’altezza, necessaria per l’installazione di macchine di misura, è stata raggiunta con elementi di parete smontabili. Anche il soffitto, dotato di 67 unità di aria sterile, è modulare e può essere riorganizzato facilmente. Il sistema modulare dell’ambiente sterile CleanCell4.0® permette una pianificazione flessibile dell’utilizzo futuro, come spiega Mario Kuisle:

“La struttura modulare del sistema di ambiente sterile ci ha aiutato molto nella decisione di investimento. Volevamo la possibilità di adattare rapidamente e facilmente l’ambiente sterile ad altri processi produttivi. Attualmente produciamo per la fabbricazione di semiconduttori e abbiamo integrato le macchine di produzione nelle pareti dell’ambiente sterile. Grazie agli elementi modulari di pareti e soffitti, potremo adattarci a future modifiche di configurazione.”

Controllo intelligente

LED dimmerabili integrati nelle guide in alluminio del soffitto forniscono un’illuminazione uniforme di 1000 Lux con pochi ombreggiamenti, contribuendo al risparmio energetico. Le porte e le camere di passaggio sono anch’esse illuminate a LED e visualizzano con colori diversi se una porta può essere aperta o deve rimanere chiusa per equalizzare la pressione e per la ventilazione attiva. Un sistema di controllo intelligente, il CR-Control®, permette di gestire e monitorare singoli filtri, dati ambientali come temperatura e umidità, e il sistema di climatizzazione. La tecnologia di climatizzazione di alta precisione mantiene la temperatura dell’ambiente con una deviazione molto piccola di +/- 1°C e si distingue anche per un’efficienza energetica estremamente elevata nella preparazione dell’aria.

Mario Kuisle si dice molto soddisfatto dei primi mesi di funzionamento dell’ambiente sterile: “L’ambiente sterile funziona perfettamente. La tecnologia è molto complessa, ma perfettamente coordinata e studiata nei dettagli. La ottimizzazione energetica dell’ambiente sterile era molto importante per noi. Con l’uso di una pompa di calore, possiamo risparmiare a lungo termine sui costi energetici. Abbiamo anche la possibilità di programmare una riduzione della temperatura durante la notte. Inoltre, i filtri silenziosi e l’illuminazione di buona qualità facilitano il lavoro quotidiano all’interno dell’ambiente sterile.”