Ondersteuning in de cleanroom

Een reinraumveilige productie stelt vooral hoge eisen aan de transporttechniek. Zo veroorzaken de onvermijdelijke bewegingen tijdens het transport mogelijk niet alleen schadelijke slijtage voor de producten, maar dreigen deze ook nog oncontroleerbaar te worden verdeeld. Voor de ontwerp en opbouw van transportinstallaties die in reinruimten worden ingezet, gelden daarom speciale regels, die hieronder kort worden toegelicht.

De Trapo AG levert al vele jaren materiaalstroomoplossingen aan bedrijven in de halfgeleider- en farmaceutische industrie, evenals in de medische en levensmiddelenindustrie. Voortbouwend op de knowhow die uit deze nauwe samenwerking is ontstaan, is een aanbod ontwikkeld dat tegenwoordig rollenbanen, draaistations, riemtransporteurs en hefstations omvat voor bijna alle reinraumklassen. Op verzoek kunnen ook omhullingen of tunneloplossingen worden geleverd, slechts de productiekritische klimaat- en verse luchttechniek blijft altijd in handen van de klanten.

Reinraumveilige transportinstallaties zijn zelden standaardinstallaties. Hoewel onze bouwdoos veel speciale reinraumcomponenten bevat, is in de meeste gevallen een individuele aanpassing noodzakelijk. Bij het eerste gesprek met de klant staan naast puur materiaalstroomvragen zoals transportvolume, transportsnelheid en routevoering vooral de randvoorwaarden die door het te beschermen product worden opgelegd, centraal. Deze bepalen in belangrijke mate de keuze van de transportsysteemoplossing, de aandrijving en het materiaal. De belangrijkste randvoorwaarde is de reinraumklasse.

Reinraumclassificaties

De classificatie gebeurt op basis van het aantal deeltjes van een bepaalde grootte per volumeeenheid. Veelgebruikt is hierbij de Amerikaanse Federal Standard 209, volgens welke 1000 deeltjes van 0,5 µm en groter per kubieke voet overeenkomen met klasse 1000, 100 deeltjes van klasse 100, en zo verder. Parallel daaraan geldt inmiddels een internationale standaard ISO 14644, die zich baseert op een volume van één kubieke meter, een nauwkeurigere grootteverdeling hanteert en bovendien logaritmisch is verdeeld, zodat de hierboven genoemde klasse 1000 overeenkomt met ISO-klasse 6, en klasse 100 met ISO-klasse 5. Tabel 1 vergelijkt de twee standaarden. Onze transportsystemen worden toegepast in reinruimten tot klasse 10 (ISO 4) in de halfgeleidertechniek, terwijl klanten in de levensmiddelenindustrie vaak al voldoende hebben aan klasse 10.000 (ISO 7). Ter vergelijking: in een rustige kantoorruimte bevinden zich ongeveer 1.000.000 (ISO 9) deeltjes.

De reinraumklasse beïnvloedt in belangrijke mate de opbouw van het transportsysteem en vooral de keuze van de aandrijving. Terwijl bij geringe eisen soms zelfs kettingaandrijvingen mogelijk zijn, eisen echte reinruimten consequent riemaandrijvingen met weinig slijtage en zelfs afgeschermde aandrijfunits. Soms worden bij de hefunits speciale, reinraumgeschikte lineaire modules toegepast.

Reinraumveilige constructie

Voor het daadwerkelijke transportsysteem gelden, onafhankelijk van de reinraumklasse, algemene constructieprincipes. Zo moet het traject zo open mogelijk worden ontworpen om de doorstromende, schone lucht zo min mogelijk te belemmeren. Oppervlakken waar stof of deeltjes kunnen neerslaan, dienen te worden vermeden, bijvoorbeeld door vierkante profielen bij voorkeur onder een hoek van 45 graden te monteren of door aluminiumprofielen met zoveel mogelijk gesloten groeven te gebruiken. Hoge reinraumklassen vereisen bovendien een nauwkeurigere verwerking en verbeterde loopnauwkeurigheid om slijtage te minimaliseren en het gevoelige product te beschermen. Om dezelfde reden moeten reactieve bewegingen, zoals die bijvoorbeeld door eindschakelaars ontstaan, zo veel mogelijk worden vermeden.

Een ander belangrijk punt is de onderhoudsarme en onderhoudsvriendelijke opbouw van de gehele installatie. Onderhoud in de reinruimte is vanwege de gecontroleerde omgevingscondities en de mogelijk benodigde reinigingswerkzaamheden uiterst tijd- en kostbaar. Bovendien maken omhullingen en afzuiginstallaties de transportsystemen vaak moeilijk toegankelijk.

De materiaalkeuze en de aard van de oppervlaktebehandeling worden grotendeels door het product bepaald. Zo verbiedt bijvoorbeeld de productie van halfgeleiders het gebruik van koperlegeringen, omdat zelfs de kleinste verontreinigingen hiermee het product kunnen beschadigen of vernietigen. In de levensmiddelenproductie mogen geen smeermiddelen worden gebruikt. Bij de oppervlaktebehandeling vertrouwen wij in principe op kunststofcoatings, omdat afbladderen van lakdeeltjes en roesten niet worden getolereerd. Onder omstandigheden moeten zelfs delen van de installatie, zoals grijpers, worden omgespoten met PVDF. Roestvrij staal wordt vaak gebruikt als basismateriaal, afhankelijk van de vereiste reinraumklasse met een glasparelgestraalde of zelfs elektropolierte afwerking.

De verscheidenheid aan genoemde invloeden toont aan dat een optimale, reinraumveilige transporttechnische installatie alleen in nauw overleg met de klant kan worden ontwikkeld. Wij zien ons als een competente partner voor de reinraumindustrie, die de vaktaal van de branche kent en ook hier op standaarden kan terugvallen.