Camera di isolamento o camera pulita?

Esempio di griglia del soffitto di una camera bianca di Asys Cleanroom

Ecco come può apparire una camera bianca realizzata da Asys

Vista dall'alto sul soffitto di una camera bianca di Asys Cleanroom

A volte basta anche una cabina di sala bianca

Karl Goll è amministratore delegato di Asys Process- und Reinraumtechnik

Con componenti sempre più piccoli e sensibili, ad esempio nei sistemi antibloccaggio o negli airbags, cresce la necessità di ambienti controllati in produzione. Spesso questi sistemi sono dotati di sensori sensibili alla polvere, allo sporco o alle fibre. Per questo motivo, un ambiente puro, pulito e controllato è indispensabile in molte produzioni di elettronica e automotive.

I cleanroom sono già impiegati in molti settori come la produzione di semiconduttori, ottica o nel settore farmaceutico. Se per un'azienda è conveniente investire in una camera bianca o in un ambiente pulito dipende da vari fattori. Oltre ai requisiti per un ambiente puro, giocano un ruolo importante anche il processo di produzione e il prodotto. In base alle dimensioni delle particelle consentite, si decide se è necessario un ambiente pulito o una camera bianca.

In entrambi i casi si tratta principalmente di evitare la formazione di particelle nell'aria, rimuoverle se inevitabili e proteggere l'ambiente dall'ingresso di particelle. Come spiega Karl Goll, amministratore delegato di Asys Process- und Reinraumtechnik a Dornstadt vicino a Ulm: «Anche le particelle più piccole, con una dimensione di 50 µm, possono danneggiare gravemente l'elettronica sensibile nei sistemi frenanti».

La classificazione delle camere bianche

La norma internazionale vigente EN ISO 14644 classifica la purezza dell'aria in base alle particelle di riferimento di 0,5 µm. Secondo questa norma, nella classe ISO 5 possono essere presenti al massimo 3.520 particelle di dimensione 0,5 µm per metro cubo d'aria. Norme di settore e nazionali, come lo standard federale statunitense, sono state sostituite dalla norma ISO. Così, l'antica unità di classificazione delle camere bianche 100 corrisponde oggi alla classe ISO 5 (vedi tabella).

 Classificazioni delle camere bianche secondo ISO e US Fed.

Nei cleanroom vengono controllate e misurate le dimensioni delle particelle da 0,1 µm a 5,0 µm. Queste particelle sono molto leggere, ma possono essere filtrate dall'aria ambiente tramite tecnologia di aria pulita. Nei ambienti puliti si considerano le dimensioni da 1000 µm a 1 µm e la densità specifica (densità g/cm³) delle particelle. Se le particelle, dopo essere state rilasciate e aver toccato il suolo, non vengono rimosse, la tecnologia di aria pulita non è efficace. Pertanto, l'ambiente di produzione con misure indipendenti dall'aria pulita corrisponde ai livelli di purezza 1 e 2, alla zona pulita o alla camera bianca.

Di fronte a questa sfida, l'Associazione dell'Industria Automobilistica (VDA), in collaborazione con l'Istituto Fraunhofer, ha elaborato un quadro normativo. La VDA-Band 19 si è affermata come standard. La prima edizione riguarda la «Verifica della pulizia tecnica». Qui si definisce la purezza e si classifica in livelli da 0 a 3.

• Il livello di purezza 0 indica un'area non regolamentata
• Il livello di purezza 1 corrisponde agli standard di una zona pulita
• Il livello di purezza 2 regola i requisiti di una camera bianca senza tecnologia di aria pulita
• Il livello di purezza 3 è una camera bianca secondo EN ISO 14644

Il livello zero indica un'area di produzione senza regolamentazione orientata alla purezza. Per soddisfare i requisiti dei livelli da 1 a 3, sono necessarie misure specifiche: ad esempio, la delimitazione della zona pulita (SaS1) rispetto alle aree critiche tramite marcature a terra o delimitazioni fisse nelle camere bianche (SaS2). È inoltre necessario organizzare il trasferimento di personale e materiali in modo orientato alla purezza e formare il personale in anticipo. Inoltre, i pavimenti devono avere buona resistenza all'abrasione e durabilità meccanica. In base al processo di produzione, devono essere adottate ulteriori misure.

La camera bianca è il passo precedente alla camera di classe superiore. Se si raggiunge il livello di purezza tre secondo VDA 19, si è nella classe ISO 9. «La difficoltà sta nel scegliere, in base ai requisiti, tra ambiente pulito o camera bianca. Più alta è la classe di camera bianca, maggiori sono i costi di investimento e gestione», sottolinea Goll.

Una questione di consulenza
Nel pianificare una camera pulita o una camera bianca, è assolutamente necessario considerare l'intero processo di produzione e montaggio. Asys Process- und Reinraumtechnik, un'azienda del gruppo Asys, è specializzata nella pianificazione e realizzazione di camere bianche e ambienti puliti. Insieme ai clienti analizza i processi di produzione e crea i relativi concetti. È importante trovare e mantenere l'equilibrio tra le esigenze di qualità della produzione e la qualità dell'ambiente. È fondamentale evitare ambienti sovradimensionati e requisiti troppo elevati per la classe di camera bianca. «La nostra priorità è offrire una consulenza accurata ai clienti. A volte ci rivolgono clienti che vogliono installare una camera bianca nella loro produzione. Ma, dopo un'analisi approfondita, si scopre che un ambiente pulito è sufficiente. Così evitiamo investimenti e costi operativi inutili», racconta Karl Goll.

Un altro aspetto importante è la capacità di rispondere in modo flessibile alle mutate esigenze di purezza e di adattare di conseguenza gli ambienti. Asys combina sistemi di climatizzazione e ventilazione centrali con moduli di filtri e ventilatori (FFU) flessibili. L'impianto centrale regola l'apporto di aria fresca, la temperatura e l'umidità relativa, mentre gli FFU vengono utilizzati per raggiungere il tasso di ricambio d'aria richiesto. Se si richiede una classe di camera bianca superiore, il numero di moduli può essere aumentato di conseguenza. Particolare attenzione viene dedicata all'efficienza energetica e ai bassi costi operativi.

Sistemi speciali per le pareti e un sistema di controsoffitto sviluppato da Asys consentono al team di progettazione di rispondere alle esigenze di flessibilità. Superfici lisce e facili da pulire sono altrettanto importanti quanto le installazioni integrate nelle pareti e nei soffitti. Grazie a sistemi intelligenti di accesso per il personale e i materiali, si evita l'ingresso di particelle e si sviluppa, insieme al cliente, un flusso ottimale di materiali e personale.

Decisivo nell'assegnazione di un ambiente controllato è valutare quale classe di camera bianca sia effettivamente necessaria e quanto grande debba essere lo spazio. Asys Cleanroom supporta i propri clienti nel processo decisionale – forse basta già un ambiente pulito?