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Una produzione conforme alle norme di ambiente sterile pone in particolare elevati requisiti alla tecnologia di trasporto. Così, i movimenti inevitabili durante il trasporto generano potenzialmente non solo abrasione dannosa per i prodotti, ma rischiano anche di distribuirla in modo incontrollato. Per la progettazione e la realizzazione di impianti di trasporto impiegati in ambienti sterili, valgono quindi regole speciali, che verranno brevemente illustrate di seguito.

La Trapo AG fornisce da molti anni soluzioni di flusso di materiali a aziende dell'industria dei semiconduttori, farmaceutica, medica e alimentare. Basandosi sul know-how sviluppato da questa stretta collaborazione, è nata un'offerta che oggi comprende nastri trasportatori, stazioni di rotazione, nastri trasportatori a cinghia e stazioni di sollevamento per quasi tutte le classi di ambienti sterili. Su richiesta, possono essere fornite anche coperture o soluzioni a tunnel, mentre la tecnologia di clima e aria pulita, critica per la produzione, rimane sempre nelle mani dei clienti.

Gli impianti di trasporto conformi alle norme di ambiente sterile sono raramente impianti standard. Sebbene il nostro sistema modulare includa molti elementi specifici per ambienti sterili, nella maggior parte dei casi è necessaria un'adattamento personalizzato. Durante il primo colloquio con il cliente, oltre alle semplici questioni di flusso di materiali come volume di trasporto, velocità e percorso, sono particolarmente importanti le condizioni di confine imposte dal prodotto da proteggere. Queste determinano in modo determinante la scelta della soluzione di trasporto, del sistema di azionamento e dei materiali. La condizione più importante è la classe di ambiente sterile.

Classificazioni di ambienti sterili

La classificazione avviene in base al numero di particelle di una certa dimensione per unità di volume. Diffuso è lo standard americano Federal Standard 209, secondo il quale 1000 particelle di dimensione 0,5 µm e superiore per piede cubo corrispondono alla classe di ambiente sterile 1000, 100 particelle alla classe 100 e così via. Parallelamente, è ormai adottato uno standard internazionale ISO 14644, che si basa su un volume di un metro cubo, con una suddivisione più precisa delle dimensioni e una scala logaritmica, in modo che la classe sopra menzionata 1000 corrisponda alla classe ISO 6, e la classe 100 alla classe ISO 5. La Tabella 1 confronta i due standard. I nostri impianti di trasporto si trovano in ambienti sterili fino alla classe 10 (ISO 4) nell'industria dei semiconduttori, mentre i clienti dell'industria alimentare spesso si accontentano già della classe 10.000 (ISO 7). Per confronto: in un ufficio tranquillo si trovano circa 1.000.000 (ISO 9) particelle.

La classe di ambiente sterile influisce in modo determinante sulla configurazione del percorso di trasporto e in particolare sulla scelta del sistema di azionamento. Mentre per requisiti ridotti sono possibili anche sistemi a catena, ambienti sterili autentici richiedono coerentemente sistemi di trasporto a cinghia con basso abrasione e, talvolta, unità di azionamento sigillate. In alcuni casi, vengono impiegati moduli lineari specifici e adatti all'ambiente sterile per le unità di sollevamento.

Progettazione conforme alle norme di ambiente sterile

Per il percorso di trasporto stesso, valgono principi di progettazione generali indipendentemente dalla classe di ambiente sterile. Il percorso dovrebbe essere il più possibile aperto, per ridurre al minimo il flusso di aria pulita attraverso di esso. Sono da evitare superfici su cui si possano depositare polvere o particelle, ad esempio preferendo profili quadrati ruotati di 45 gradi o utilizzando profili in alluminio con molte scanalature chiuse. Le classi di ambiente sterile più elevate richiedono inoltre lavorazioni più precise e una rotazione più accurata, per minimizzare l'abrasione e proteggere il prodotto sensibile. Per lo stesso motivo, devono essere evitate movimenti reattivi, come quelli causati ad esempio da finecorsa.

Un altro punto importante è la progettazione a bassa manutenzione e facilmente manutenibile dell'intero impianto. Le operazioni di manutenzione in ambiente sterile sono estremamente lunghe e costose a causa delle condizioni ambientali controllate e delle eventuali operazioni di pulizia. Inoltre, le coperture e le aspirazioni rendono spesso difficile l'accesso agli impianti di trasporto.

La scelta dei materiali e il tipo di trattamento superficiale sono in gran parte determinati dal prodotto. Ad esempio, la produzione di semiconduttori vieta l'uso di metalli non preziosi, poiché anche le più piccole contaminazioni da questi potrebbero danneggiare o distruggere il prodotto. Nella produzione alimentare, invece, non sono ammessi grassi lubrificanti. Per il trattamento superficiale, si preferiscono rivestimenti in plastica, poiché non tollerano scheggiature di vernice o ruggine successiva. In alcuni casi, parti dell'impianto come i gripper devono essere rivestite con PVDF. L'acciaio inossidabile viene spesso utilizzato come materiale di base, con finiture sabbiate o addirittura elettropolite, a seconda della classe di ambiente sterile richiesta.

La varietà di fattori di influenza mostrati evidenzia che un impianto di trasporto ottimale e conforme alle norme di ambiente sterile può essere sviluppato solo attraverso un dialogo stretto con il cliente. Ci consideriamo un partner competente per l'industria degli ambienti sterili, che conosce il vocabolario del settore e può fare affidamento anche sugli standard di riferimento.