Tende di protezione laser in ambiente sterile

(Immagine: PROTECT - Laserschutz GmbH)

(Immagine: PROTECT - Laserschutz GmbH)

(Immagine: PROTECT - Laserschutz GmbH)

I laser sono ormai insostituibili nella produzione di settori altamente sensibili, come l'ottica e la produzione di semiconduttori. Molti di questi settori sono associati a una produzione in ambienti di camere bianche. Nell'uso dei laser, è assolutamente e senza compromessi necessario rispettare le norme di sicurezza previste dalle normative. Anche in diversi settori dell'automotive e della farmacia, i laser vengono impiegati in condizioni di camere bianche, dove sono applicate tutte le norme di protezione laser.

Durante lo sviluppo dei prodotti di protezione laser attualmente sul mercato, principalmente nel settore delle schermature di superficie, spesso non sono stati considerati i requisiti della tecnologia delle camere bianche, rendendo necessario lavorare con alternative.

I requisiti per le camere bianche sono definiti dalla norma EN ISO 14644. Oltre alla struttura e al funzionamento delle camere bianche, vengono anche stabilite le classi di camere bianche. Queste determinano il numero massimo di particelle di dimensione definita, crescente in passi di 100 nm per metro cubo di aria. Le classi di camere bianche sono ordinate da 1 a 9b, con la classe più alta 1, che rappresenta la massima purezza con un massimo di 10 particelle consentite di dimensione inferiore a 100 nm per metro cubo di aria. Questa classe trova applicazione nella produzione di cristalli di silicio. Tuttavia, la maggior parte delle applicazioni avviene nelle classi inferiori. In linea di principio, già l'ingresso in una camera bianca di classe ISO 4 è possibile solo in modo limitato a causa del rischio di contaminazione.

Per la misurazione delle particelle, i laser sono un'applicazione importante per mantenere il funzionamento delle camere bianche, tra cui si possono citare i laser a diodo e He-Ne. Occasionalmente vengono utilizzati anche laser Nd:YAG per la lavorazione dei metalli in camere bianche. Nella produzione di microcomponenti, in cui sono necessari processi di saldatura laser nel micro-metro, è necessario trasferire queste attività in camere bianche di livello superiore.

Quando vengono utilizzati laser, si applicano severe normative di sicurezza, regolamentate dalla DIN EN 60825, DIN EN 207, EN 208 e EN 12254. Le norme di sicurezza previste qui per l'uso dei laser si concentrano in particolare sulla protezione dell'utente. Quando vengono superati i limiti della Classe laser 1 descritta nella norma DIN EN 60825-4, si applicano regolamenti per la protezione dell'integrità fisica dell'utente e delle persone presenti. Questo accade frequentemente durante le operazioni di manutenzione, quando le coperture devono essere aperte. Sono inoltre stabilite norme per le coperture e le schermature di superficie, che devono essere applicate senza compromessi a ogni laser classificato come di Classe 3B e 4, indipendentemente dall'ambiente, dalle condizioni tecniche o economiche e dagli sforzi di implementazione.

Le tende di protezione laser sono uno strumento comune per proteggere gli operatori da radiazioni diffusive e da colpi diretti di laser. Quando devono essere utilizzate in una camera bianca, sia i responsabili della protezione laser che quelli delle camere bianche si trovano di fronte a una grande sfida. Esistono due requisiti fondamentali, uno legato alla camera bianca e l'altro alla protezione laser, che sono imprescindibili e devono essere attuati senza compromessi. I prodotti per camere bianche di solito non vengono sviluppati considerando le norme di protezione laser, e viceversa, i prodotti di protezione laser generalmente non vengono sviluppati tenendo conto dei requisiti delle camere bianche.

Una procedura finora comune consisteva nell'avvolgere le tende di protezione laser con pellicole testate per camere bianche. Queste ottengono l'effetto desiderato, impedendo la fuoriuscita di particelle grazie alla tenda. Tuttavia, ciò comporta costi aggiuntivi significativi, una perdita di flessibilità della tenda e un aumento notevole del peso a causa dell'involucro.

Per aggirare questo problema, gli specialisti di protezione laser di Norimberga, PROTECT- Laserschutz GmbH, hanno inserito nel loro portafoglio prodotti i modelli isoProtect-CR-ESD e isoProtect-CR. Il principale vantaggio di queste tende di protezione laser per camere bianche è che sono realizzate con un materiale a strato singolo. Di conseguenza, l'isoProtect-CR-ESD ha uno spessore di soli 0,6 mm e un peso superficiale inferiore a 700 g/m². La compatibilità con le classi ISO 3-9b rende questa tenda utilizzabile in quasi tutti i settori delle camere bianche, ed è dotata di proprietà antistatiche e di protezione contro le esplosioni. Unica in questo segmento è la certificazione FDA e GMP, che offre un'ulteriore garanzia di sicurezza. Nonostante il materiale relativamente sottile, la tenda presenta una protezione DAB 4 nel range spettrale da 315 a 1050 nm e una protezione DAB 3 nel range superiore a 1050-1400 nm secondo EN 12254. In questo modo, molte applicazioni laser possono essere schermate con questa soluzione leggera e flessibile in ambienti di camere bianche di alta qualità.

La tenda di protezione laser isoProtect-CR per camere bianche delle classi ISO 7, 8 e 9b può, nonostante il suo spessore di un millimetro e il peso superficiale di 1,3 kg/m², offrire un livello di protezione DAB 5 nel range spettrale da 315 a 1050 nm e un livello DAB 4 nel range infrarossi superiore a 1050-1400 nm secondo EN 12254.

Tutte le soluzioni di schermatura sono disponibili anche come sistemi mobili. Questi possono essere progettati e utilizzati anche per camere bianche, consentendo di realizzare sia protezioni laser fisse che mobili per applicazioni in ambienti di camere bianche. Nel portafoglio prodotti di PROTECT- Laserschutz GmbH sono presenti anche tutti i sistemi di sospensione necessari per l'installazione delle tende di protezione laser in ambienti di camere bianche.

Grazie alla focalizzazione dello sviluppo prodotto dell'azienda su questa area spesso trascurata delle camere bianche nel campo della protezione laser, si presenta l'opportunità di abbandonare le metodologie di rivestimento tradizionali e di ripensare la protezione laser in ambienti di camere bianche. In un prossimo futuro, si prevede anche l'introduzione di ulteriori prodotti di protezione laser specifici per applicazioni in camere bianche da parte dell'azienda di protezione laser di Norimberga.