Camera bianca: definizione, progettazione e lavoro in camera bianca

Nozioni di base, suggerimenti per la progettazione, componenti ed esempi di soluzioni. Scopriamo la tecnica delle camere bianche item.

Una particella di polvere di 0,5 µm non è visibile a occhio nudo. L’abbreviazione “µm” sta per micrometro, cioè un millesimo di millimetro. Per fare un confronto: i capelli umani hanno un diametro compreso tra 40 e 120 µm. Non lasciamoci ingannare da particelle di polvere poco appariscenti. Nella vita quotidiana sono innocue, mentre nelle industrie sensibili all’igiene e nella fabbricazione di prodotti corrispondenti possono avere conseguenze devastanti. La situazione è simile a quella della protezione contro le scariche elettrostatiche (ESD). Infatti, è necessario utilizzare soluzioni speciali per porre fine a questo pericolo invisibile. In questo caso, esistono camere bianche apposite. Ad esempio, secondo la classe di camera bianca ISO 5, è consentito un massimo di 3.520 particelle di 0,5 µm per metro cubo. In un salotto, ci sono fino a 35 milioni di particelle per metro cubo. Come fa una camera bianca a ridurre così tanto il numero di particelle? Come funziona effettivamente? Cosa è importante quando si progettano le camere bianche? Cosa è da valutare quando si lavora in una camera bianca? Ecco un tour attraverso il mondo della produzione “pulita”. Il sistema dei componenti item garantisce soluzioni personalizzate e flessibili anche in questo settore.

Cos’è una camera bianca? Definizione spiegata in modo semplice

Secondo la norma ISO 14644-1:2015, una camera bianca è una stanza in cui il numero di particelle sospese nell’aria è mantenuto a un livello definito e basso, deve essere progettata, costruita e gestita in modo da ridurre l’introduzione, la formazione e il deposito di particelle. Una camera bianca è necessaria quando i prodotti e i processi richiedono una protezione dalla contaminazione, cercando di rispettare determinati valori soglia. In un ambiente così controllato, è possibile purificare l’aria in modo mirato. In alcuni casi, anche parametri come temperatura, umidità e pressione dell’aria devono essere controllabili anche per creare condizioni standardizzate in un ambiente. Le camere bianche sono generalmente utilizzate per lavorare nell’industria dei semiconduttori e dell’ottica, nell’elettronica e nell’optoelettronica, nell’informatica e nella tecnologia dei processori e in molti altri settori, tra cui il settore automobilistico, l’industria alimentare e farmaceutica. Anche l’industria aerospaziale si affida alla tecnologia delle camere bianche. Tuttavia, le camere bianche non significano necessariamente stanze chiuse in cui si può entrare, ma possono anche essere piccole camere di processo con condizioni di pulizia. Queste soluzioni speciali sono note anche come “mini-environment”.

Le classi GMP da A a D si basano sui valori limite per le particelle aerodisperse nelle classi di camera bianca da ISO 1 a 9.

Le condizioni quadro della rispettiva produzione determinano le fasi successive. Si tratta ora di stabilire la classe di camera bianca necessaria. Questa specifica i requisiti per i processi specifici nella camera bianca. Le classi di camera bianca sono definite in due diverse normative: ISO 14644-1 e la linea guida GMP. Queste sono anche le norme centrali per la tecnologia delle camere bianche. È necessario osservare anche altri standard e specifiche, alcuni dei quali sono specifici del settore. La norma ISO 14644-1 si concentra sulla prevenzione della contaminazione da particelle nell’aria della stanza. È quindi rilevante per le industrie tecniche. Tra queste, la produzione di semiconduttori, l’industria della plastica e quella automobilistica. La linea guida GMP, invece, si concentra anche sull’esposizione ai microrganismi. Si tratta quindi di un insieme di regole per le camere bianche dell’industria farmaceutica e della tecnologia medica, nonché per la produzione sterile. Le classi GMP da A a D si basano sulle classi di camere bianche ISO da 1 a 9 per quanto riguarda i valori limite per le particelle sospese nell’aria.

Significato dei flussi d’aria in camera bianca

In linea di principio, una camera bianca si basa sul seguente principio: viene creata una pressione positiva (protezione del prodotto) o negativa (protezione dell’ambiente) in un ambiente designato. Nel funzionamento a pressione positiva, la stanza viene solitamente alimentata con aria filtrata e quindi pulita dall’alto. A seconda dei requisiti della camera bianca, è possibile utilizzare un flusso di spostamento a bassa turbolenza o un flusso di diluizione o miscelazione turbolento. Con il flusso a bassa turbolenza o flusso laminare, l’aria viene introdotta nella stanza il più possibile in modo laminare attraverso l’intera superficie del soffitto utilizzando unità filtro ventola. In questo modo, l’aria già presente nel locale viene spinta verso il basso e verso l’esterno, vicino al pavimento. In questo modo si evita in modo particolare che l’abrasione o le polveri sottili vengano sollevate. Ciò danneggerebbe le aree di lavoro sensibili della camera bianca. Con la diluizione turbolenta o il flusso di miscelazione, invece, l’aria filtrata viene convogliata nella camera bianca in modo turbolento, cioè vorticoso, ad esempio attraverso una piastra di vortici. Si genera così una diluizione continua della concentrazione di particelle, ossiae non è necessario coprire l’intero soffitto con le unità filtro ventola.

Diversi tipi di camere bianche

Esiste una camera bianca adatta alle diverse esigenze. Un’unità filtro ventola (FFU) è installata sopra una singola postazione di lavoro della camera bianca e genera un flusso a bassa turbolenza (= laminare), spingendo le particelle all’interno della camera bianca direttamente verso il basso che possono fuoriuscire vicino al pavimento. È anche possibile progettare macchine completamente o parzialmente come camere bianche. Con un recinto per processi puliti, la camera bianca viene mantenuta il più piccola possibile. Di conseguenza, solo il processo sensibile si svolge in condizioni di camera bianca, riducendo al minimo l’impegno richiesto per la pulizia e il monitoraggio dell’aria. Se i prodotti devono essere fabbricati in condizioni particolarmente pulite, è possibile realizzare camere bianche secondo il concetto di camera in camera.

Ottimizzare la progettazione delle camere bianche: componenti per pareti e soffitti

I requisiti individuali determinano i componenti necessari. Gli elementi semplici sono spesso sufficienti per la produzione in camera bianca. Si tratta, ad esempio, di costruzioni a soffitto e di elementi a parete e laterali. Per questi ultimi, è possibile scegliere tra pareti morbide (tende a lamelle) e pareti rigide (elementi a pannelli). Il sistema di bordatura X 8 è disponibile come base per pareti e soffitti nella produzione di camere bianche. Le transizioni a filo e facili da pulire e il design modulare lo rendono possibile: è possibile utilizzare il sistema di bordatura X 8 ovunque sia richiesta una finitura pulita dell’ambiente circostante. Il materiale composito HPL 36 mm è adatto per le superfici nella costruzione a sandwich. Il nome “HPL” (High Pressure Laminate) dice tutto: durante la produzione, innumerevoli strati di carta o fibra di cellulosa vengono pressati insieme a leganti a base di resina sotto alta pressione. I pannelli HPL sono lisci, facili da pulire e resistenti ai detergenti. Le superfici sono completamente bordate tra i profilati X o XMS senza alcuna lavorazione.

Aria interna per un ambiente di lavoro e di processo pulito

Per la pulizia dell’aria ambiente è necessaria un’unità filtro ventola (FFU). Il prefiltro e il filtro principale formano un’unità con alloggiamento (FFU). L’unità filtro ventola rimuove il 99,995% di tutte le particelle dall’aria della stanza, grazie al suo filtro principale HEPA H14. In altre parole: su 100.000 particelle presenti nell’aria, solo un massimo di 5 particelle riescono a passare. Il pre-filtro trattiene le particelle più grossolane. L’involucro dell’unità filtro ventola 1200×600 funge da base per l’unità filtro ventola, il cui fulcro è una ventola che aspira l’aria nella parte superiore. Attraverso l’involucro insonorizzato, l’aria viene convogliata verso il filtro principale. È possibile ottenere una qualità dell’aria praticamente indipendente dall’ambiente equipaggiando le soluzioni item con condotti di ritorno integrati, aumentando anche la durata del filtro.

Che sia fisso o mobile per il telaio di base, si dovrebbe optare per i profilati in alluminio X o XMS, adatti alle camere bianche. Le loro proprietà:

• raggio di curvatura ridotto
• poche scanalature aperte, se necessario
• facile pulizia
• resistente ai detergenti

Che si tratti di cabine a flusso laminare, postazioni di lavoro ergonomiche per camere bianche, involucri di processo e parziali o cabine e involucri walk-in, grazie ai componenti item è possibile progettare soluzioni personalizzate per lavorare in camera bianca. I partner qualificati della rete e il reparto vendite sono lieti di fornire supporto.

Soluzioni modulari per camere bianche

Nell’online shop sono disponibili diverse soluzioni esplicative per applicazioni in camera bianca, ordinabili grazie ai dati CAD completi e alle distinte base. Con la cabina per flusso laminare con tavolo da lavoro regolabile in altezza è possibile produrre in modo efficiente ed ergonomico su una postazione di lavoro in condizioni di camera bianca. La soluzione può essere generalmente qualificata fino alla classe 5 ISO. Tale qualificazione è un processo lungo e il certificato è un documento che attesta il successo della qualificazione. Le classi ISO sono influenzate da altri fattori (come il tipo di flusso o la natura chiusa della cabina). Il progetto individuale è quindi decisivo. Una piastra perforata in acciaio inox come superficie di lavoro assicura che il flusso di spostamento a bassa turbolenza della scatola di flusso venga dissipato senza turbolenze. Se necessario, è possibile aggiungere all’area di lavoro i bracci girevoli per fornire materiale e utensili del sistema per postazioni di lavoro.

La cabina della macchina con unità filtro ventola e ricircolo dell’aria si basa sui profilati XMS. Approfittate delle canaline integrate e delle superfici chiuse facili da pulire.

È possibile utilizzare la cabina per flusso laminare anche come piano d’appoggio. La cabina per flusso laminare offre un utilizzo variabile dello spazio per un tavolo da lavoro delle dimensioni desiderate. Progettate la cappa con l’unità filtro ventola come un accessorio flessibile. Viene utilizzato solo quando c’è un’esigenza acuta nella produzione. Proprio come l’apertura di lavoro, può essere personalizzata in base al processo di produzione. La cabina macchina con unità filtro ventola e ricircolo dell’aria si basa sui profilati XMS. Beneficia di canaline per cavi integrate e di superfici chiuse facili da pulire. L’unità filtro ventola genera un flusso di spostamento laminare ad alta purezza. Il flusso attraversa l’area di lavoro e raggiunge il livello inferiore attraverso una piastra perforata dove viene convogliato verso le unità filtro ventola (FFU) tramite la parete posteriore. Grazie a questo ambiente pulito, la soluzione si qualifica per la classe ISO 2 delle camere bianche.

Cabina della macchina con unità filtro ventola (FFU) e ricircolo dell’aria: l’efficienza di separazione delle particelle delle FFU è del 99,995%.

Regole di comportamento per lavorare in camera bianca

Tuttavia, non si tratta solo di creare un luogo di lavoro sicuro. Le persone sono una delle maggiori fonti di contaminazione nelle camere bianche: l’aria respirata e le particelle sui vestiti e sulla pelle causano da sole fino al 40% della contaminazione. Per questo motivo esistono requisiti particolarmente elevati per le camere bianche e regole di comportamento specifiche per i dipendenti. A seconda dei requisiti della classe della camera bianca, è necessario indossare indumenti protettivi sul lavoro, come guanti, maschere facciali, berretti o cuffie protettive complete, tute e stivali. Oltre all’abbigliamento da camera bianca, anche il comportamento individuale nella camera bianca è fondamentale. Come regola generale, solo il personale qualificato e opportunamente addestrato dovrebbe lavorare nelle camere bianche. I movimenti frenetici sul lavoro sono un fattore di rischio che inizialmente può sorprendere. Tuttavia, un numero relativamente elevato di particelle viene rilasciato e agitato. I dipendenti devono quindi muoversi lentamente in questo luogo di lavoro.

Basta una sola persona e la stanza è piena di particelle.

È inoltre opportuno ridurre al minimo il numero di persone presenti nella camera bianca, riducendo la quantità di particelle rilasciate nell’aria. Anche portare e consumare cibi e bevande è vietato dalle regole di condotta. Anche i gioielli e altri oggetti personali non possono essere introdotti in una camera bianca. Anche il trucco non è consentito all’interno di una camera bianca, perché contiene particelle che possono depositarsi sulle superfici del luogo di lavoro. Se i dipendenti si sentono male, non devono entrare nelle camere bianche anche se indossano indumenti protettivi: starnuti o colpi di tosse possono avere conseguenze devastanti e contaminare di conseguenza la camera bianca. Questo dimostra un altro parallelo con l’ESD: anche nella camera bianca è la combinazione di attrezzature e comportamenti efficaci. item supporta i clienti sia con un principio di costruzione modulare e con le proprie conoscenze.

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