Come è noto, gran parte delle industrie di alta qualità, precisione e avanzate non possono fare a meno di camere bianche prive di polvere, come i pannelli rivestiti in rame del substrato dei circuiti CCL, i circuiti stampati PCB, gli schermi LCD fotoelettronici e i LED, le batterie al litio 3C e di potenza, nonché alcune industrie farmaceutiche e alimentari.
Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, gli standard qualitativi dei prodotti di supporto richiesti dall'industria manifatturiera sono in costante miglioramento. Pertanto, i produttori industriali non solo devono innovare i loro prodotti a livello di processo produttivo, ma devono anche migliorare l'ambiente di produzione, applicare rigorosamente i requisiti ambientali delle camere bianche e migliorare la qualità e la stabilità dei prodotti.
Che si tratti della ristrutturazione di fabbriche esistenti per migliorare la qualità dei prodotti o dell'ampliamento di fabbriche dovuto alla domanda del mercato, i produttori industriali dovranno affrontare importanti problemi legati al futuro dell'impresa, come la preparazione dei progetti.
Dall'infrastruttura alla decorazione di supporto, dalla realizzazione artigianale all'approvvigionamento delle attrezzature, sono coinvolti una serie di processi progettuali complessi. In questo processo, le preoccupazioni più importanti del team di costruzione dovrebbero essere la qualità del progetto e il costo complessivo.
Di seguito verranno descritti brevemente alcuni dei principali fattori che incidono sul costo di una camera bianca priva di polvere durante la costruzione di stabilimenti industriali.
1. Fattori spaziali
Il fattore spazio è composto da due aspetti: l'area della camera bianca e l'altezza del soffitto, che incidono direttamente sul costo dell'arredamento e dell'isolamento interno: pareti divisorie e superficie del soffitto della camera bianca. Il costo di investimento per l'aria condizionata, il volume dell'area richiesta per il carico di aria condizionata, la modalità di mandata e di ritorno dell'aria condizionata, la direzione delle tubazioni dell'aria condizionata e il numero di terminali di aria condizionata.
Per evitare di aumentare gli investimenti nel progetto per motivi di spazio, l'organizzatore può considerare due aspetti in modo completo: lo spazio di lavoro delle diverse apparecchiature del processo produttivo (incluso il margine di altezza o larghezza per il movimento, la manutenzione e la riparazione) e la direzione del flusso di personale e materiali.
Attualmente, gli edifici rispettano i principi di conservazione del territorio, dei materiali e dell'energia, pertanto una camera bianca priva di polvere non è necessariamente la più grande possibile. In fase di preparazione alla costruzione, è necessario considerare le attrezzature e i processi produttivi, il che può efficacemente evitare inutili costi di investimento.
2. Fattori di temperatura, umidità e pulizia dell'aria
Temperatura, umidità e purezza dell'aria sono dati standard ambientali per camere bianche, specifici per i prodotti industriali, che costituiscono la base di progettazione più elevata per le camere bianche e importanti garanzie per il tasso di qualificazione e la stabilità del prodotto. Gli standard attuali si dividono in standard nazionali, standard locali, standard di settore e standard aziendali interni.
Standard come la classificazione della pulizia e le norme GMP per l'industria farmaceutica appartengono a standard nazionali. Per la maggior parte delle industrie manifatturiere, gli standard per le camere bianche nei vari processi produttivi sono determinati principalmente in base alle caratteristiche del prodotto.
Ad esempio, la temperatura e l'umidità delle aree di esposizione, del film secco e della maschera di saldatura nel settore dei PCB variano da 22+1℃ a 55+5%, con livelli di pulizia che vanno dalla classe 1000 alla classe 100000. Il settore delle batterie al litio pone maggiore enfasi sul controllo dell'umidità bassa, con un'umidità relativa generalmente inferiore al 20%. Alcuni laboratori di iniezione di liquidi piuttosto rigorosi devono essere controllati a circa l'1% di umidità relativa.
La definizione degli standard dei dati ambientali per le camere bianche è il punto centrale più cruciale che incide sugli investimenti del progetto. La definizione del livello di pulizia influisce sui costi di allestimento: è fissato a una classe 100.000 e superiore, richiedendo i necessari pannelli per camere bianche, porte e finestre per camere bianche, strutture di trasmissione dell'aria per il personale e le merci e persino costosi pavimenti sopraelevati. Allo stesso tempo, influisce anche sui costi dell'aria condizionata: maggiore è il livello di pulizia, maggiore è il numero di ricambi d'aria necessari per soddisfare i requisiti di purificazione, maggiore è il volume d'aria richiesto per l'UTA e maggiore è il numero di ingressi d'aria HEPA all'estremità del condotto dell'aria.
Allo stesso modo, la definizione di temperatura e umidità in officina non solo comporta i suddetti problemi di costo, ma tiene conto anche della precisione del controllo. Maggiore è la precisione, più completa sarà l'attrezzatura di supporto necessaria. Quando l'intervallo di umidità relativa ha una precisione del +3% o ± 5%, le attrezzature di umidificazione e deumidificazione richieste dovrebbero essere complete.
La definizione di temperatura, umidità e pulizia dell'officina non influisce solo sull'investimento iniziale, ma anche sui costi operativi successivi per una fabbrica con fondamenta solide. Pertanto, sulla base delle caratteristiche dei propri prodotti, combinate con gli standard nazionali, di settore e interni all'azienda, la formulazione di standard ambientali ragionevoli che soddisfino le proprie esigenze è il passo più fondamentale nella preparazione alla costruzione di un'officina per camere bianche.
3.Altri fattori
Oltre ai due principali requisiti di spazio e ambiente, alcuni fattori che influenzano la conformità delle officine per camere bianche vengono spesso trascurati dalle aziende di progettazione o costruzione, con conseguenti livelli eccessivi di temperatura e umidità. Ad esempio, la scarsa considerazione del clima esterno, la mancata considerazione della capacità di aspirazione delle apparecchiature, della generazione di calore, della produzione di polvere e della capacità di umidificazione dovuta a un elevato numero di addetti, ecc.
Data di pubblicazione: 12 maggio 2023