Piccole soluzioni per camere bianche per un massimo di efficienza e convenienza

La progettazione di ambienti sterili varia a seconda del prodotto, del processo, della classe di purezza richiesta e delle condizioni spaziali esistenti. Che si tratti di una singola postazione di lavoro con box a flusso laminare, di una semi-capsula o di una cabina macchina – con i componenti modulari di item è possibile realizzare numerose applicazioni per ambienti sterili.

Basata sulla tecnologia di filtrazione più moderna e su componenti progettati specificamente per le esigenze particolari, è possibile realizzare ambienti sterili fino alla classe di purezza ISO 2. Così si ottengono, ad esempio, con il sistema di rivestimento speciale di item, diverse configurazioni di pareti e soffitti con transizioni facili da pulire.

Una possibilità per creare spazi più piccoli all'interno di una camera bianca è l'installazione di una cappa a flusso laminare con un tavolo di lavoro regolabile in altezza.

Un'unità di filtraggio con ventola aspira l'aria, la filtra e genera un flusso con turbolenza ridotta con aria pulita all'interno della Laminar Flow Box e dell'involucro della macchina.

Se si desidera proteggere aree di produzione più grandi dalle contaminazioni, si possono utilizzare sotto-ambienti con più unità di filtraggio e ventilazione. La zona interna può essere resa conforme alle norme per ambienti sterili e personalizzata utilizzando numerosi componenti del sistema modulare.

Numerosi processi di ricerca, sviluppo e produzione devono svolgersi in ambienti con bassissima concentrazione di particelle. Talvolta, all’interno di queste camere bianche, sono necessari ulteriori settori con concentrazioni di particelle ancora più basse, per proteggere prodotti particolarmente sensibili. Come è possibile realizzare questi ambienti di produzione nel modo più semplice ed efficiente dal punto di vista dei costi? I sistemi modulari a componenti consentono soluzioni per camere bianche che possono essere adattate in modo ottimale alle esigenze esistenti.

Per prodotti sensibili in ricerca e industria, una protezione da influenze ambientali dannose è indispensabile. In cosiddette camere bianche, l’aria viene trattata tramite filtri speciali. Il personale deve indossare abbigliamento protettivo adeguato e rispettare regole comportamentali particolari. Ad esempio, devono essere evitati movimenti frettolosi e incontrollati, per non sollevare inutilmente particelle eventualmente presenti. «È importante creare una consapevolezza di rispetto delle norme delle camere bianche», afferma Kevin Haas, product manager per il settore produzione pulita. «Questo rappresenta, oltre agli aspetti tecnici, una sfida particolare nella realizzazione di progetti in ambienti di questo tipo.» È necessaria una certa sensibilità da parte dei dipendenti. Devono capire che il loro comportamento contribuisce in modo determinante alla purezza dell’ambiente. Oltre al corretto indossamento di dispositivi di protezione come guanti e mascherine, anche l’ingresso e l’uscita corretti sono di grande importanza. Tra le camere di diversa classe di purezza, ci sono aree chiuse in cui i dipendenti indossano l’abbigliamento protettivo secondo regole predefinite. Attraverso queste zone di transito, si impedisce il flusso d’aria tra le camere, quando le persone entrano o si trasporta materiale. L’obiettivo principale è prevenire tutte le emissioni di particelle.

Soluzioni per camere bianche di alte classi ISO

La tecnologia delle camere bianche svolge un ruolo importante in numerosi settori. I requisiti variano a seconda del prodotto e del processo. Non esistono soluzioni standard. «In ambienti di produzione sensibili, ci sono talvolta settori che devono presentare livelli di purezza ancora più elevati», afferma Kevin Haas. «Spesso, la creazione di sistemi di camere bianche più piccole e separate rappresenta un’alternativa più economica rispetto a grandi camere bianche. Così, si crea quasi una camera bianca dentro un’altra.» Ad esempio, alcuni sottoprocessi della produzione di fotocamere avvengono in tali camere bianche. Anche la pulizia degli obiettivi e il collaudo di gruppi di componenti avvengono in condizioni di ambiente controllato. Per questo, sono necessari settori che corrispondano a classi ISO più elevate. La produzione di wafer per componenti elettronici avviene anch’essa in camere bianche con requisiti elevati di purezza dell’aria. Mentre per la maggior parte delle applicazioni sono sufficienti le classi ISO 7 o 8, in questi settori di produzione o montaggio specifici, si richiede spesso la classe ISO 5. In questo caso, fino a 100.000 particelle di dimensione 0,1 micrometri sono consentite, e solo 823 particelle di dimensione 1 micrometro.

Miniambienti invece di grandi camere bianche

Se le fasi successive di lavoro devono essere svolte in condizioni di camere bianche diverse, si è spesso orientati a partire dalla richiesta più severa e a integrare l’intero processo produttivo in una camera di classe ISO superiore. Tuttavia, ciò comporta maggiori sforzi e costi correlati. Soluzioni modulari come quelle di item sono più convenienti dal punto di vista dei costi. I clienti beneficiano di costi di acquisto significativamente inferiori, poiché devono attrezzare solo settori di produzione più piccoli con tecnologia di camere bianche adeguata, anziché un’intera stanza. Le strutture di processo possono essere progettate in modo flessibile, in base alle esigenze di forma, dimensione e dotazione. Basandosi sulla tecnologia di filtri più avanzata e su componenti specificamente orientati alle esigenze particolari, si possono realizzare camere bianche fino alla classe di purezza ISO 2. Che si tratti di una postazione di lavoro singola con una laminar flow box, di una mini-struttura o di una cabina di macchinari, le numerose applicazioni di camere bianche possono essere realizzate con i componenti modulari di item. «Per il controllo qualità delle lenti nella produzione di fotocamere, ad esempio, i tavoli di lavoro all’interno di una camera bianca possono essere facilmente convertiti in una postazione di lavoro di classe ISO superiore», afferma Kevin Haas. «Al contrario, per le fasi successive di processo, che devono svolgersi tutte in ambienti di camere bianche, sono necessari strutture più grandi e accessibili.» La soluzione più adatta dipende da molti fattori ed è influenzata dal processo stesso, dalla classe di purezza richiesta e dalle condizioni spaziali disponibili.

Personalizzazione grazie a numerosi componenti di un sistema modulare

Una possibilità per creare piccole camere bianche all’interno di una camera bianca più grande è l’installazione di una laminar flow box con tavolo di lavoro regolabile in altezza di item. L’unità di ventilazione e filtraggio aspira l’aria, la filtra e genera un flusso a bassa turbolenza con aria pulita all’interno della box. L’aria filtrata sostituisce quella presente, prevenendo contaminazioni nell’area di lavoro. Viene convogliata senza turbolenza attraverso una griglia forata. «Con queste miniambienti raggiungiamo la classe ISO 5», spiega Kevin Haas. «L’interno della box può essere equipaggiato con bracci articolati per la fornitura di materiali e strumenti o con altri componenti del sistema di postazioni di lavoro di item. Può essere adattato in modo flessibile alle esigenze specifiche.» La laminar flow box può anche essere utilizzata come piano di lavoro variabile. La cappa con unità di filtraggio e ventilazione può essere impiegata per tutte le dimensioni di tavoli e viene attivata solo quando necessario. Per proteggere aree di produzione più grandi da contaminazioni, si possono usare mini-strutture con più unità di filtraggio e ventilazione. Anche in questi casi, l’aria pulita viene convogliata attraverso filtri nel soffitto verso l’area di lavoro o di produzione. Si crea una sovrapressione che impedisce a sporco e altre particelle di entrare nello spazio. L’interno può essere personalizzato e reso compatibile con le camere bianche grazie a numerosi componenti del sistema modulare di item. Questi componenti sono progettati appositamente per questo scopo. Ad esempio, un sistema di rivestimento separato garantisce superfici sigillate per la costruzione di pareti e soffitti compatibili con le camere bianche. Le superfici lisce e chiuse dei profili in alluminio usati per le singole strutture consentono una pulizia ottimale e impediscono l’accumulo di particelle. Tutti i cavi sono condotti attraverso canaline integrate. «Nelle camere bianche, bisogna evitare il più possibile che materiali emanino gas», sottolinea Kevin Haas. «Le guarnizioni in plastica sono problematiche in questo contesto. Per questo usiamo solo materiali con bassa emissione di gas e abbiamo ottenuto anche una certificazione da parte dell’Istituto Fraunhofer.» Per prevenire contaminazioni di componenti e processi da parte di particelle microscopiche invisibili a occhio nudo, non basta un comportamento adeguato del personale e l’uso di dispositivi di protezione appropriati: è necessaria anche un’attrezzatura tecnica adeguata. Con le sue soluzioni per camere bianche, item soddisfa tutti i requisiti secondo ISO 14644-1 e offre inoltre soluzioni ergonomiche che supportano al meglio i dipendenti nelle loro attività. È possibile anche progettare le postazioni di lavoro per le camere bianche in modo ESD-safe. Inoltre, i clienti beneficiano di un design esteticamente gradevole, di alta qualità e funzionale. Item si occupa fin dall’inizio del progetto della pianificazione, eventualmente anche in collaborazione con i partner Plus di item, e fornisce tutte le componenti per la personalizzazione delle camere bianche in modo rapido e affidabile.