Abbiamo già parlato qualche tempo fa delle camere bianche o clean room. In questo articolo di oggi approfondiremo ancora di più il tema, di per sé, molto complesso e ricco di aneddoti specifici, a seconda delle varie applicazioni. 

Camera bianca: definizione, progettazione e lavoro in camera bianca

Nozioni di base, suggerimenti per la progettazione e componenti suggeriti dal colosso item, famosa ed affermata azienda che progetta soluzioni modulari e componibili per l’industria, utilizzabili in tantissimi rami di produzione ed applicazioni. Scopriamo oggi la tecnica delle camere bianche adottata da item.

Partiamo da questa semplice evidenza: una particella di polvere di 0,5 µm non è visibile a occhio nudo dall’uomo. L’abbreviazione “µm” sta per micrometro, cioè un millesimo di millimetro.

Tanto per avere un confronto: i capelli umani hanno un diametro compreso tra 40 e 120 µm. Non lasciamoci per cui ingannare da particelle di polvere poco appariscenti, che, nella vita quotidiana sono innocue, ma, in situazioni come le industrie, sono sensibili all’igiene e possono influire sulla fabbricazione di prodotti: con la loro contaminazione ci possono essere conseguenze devastanti. 

È necessario per cui utilizzare soluzioni speciali per evitare in qualsiasi modo questo pericolo “invisibile” ma ben presente e pericoloso: la soluzione è lavorare in ambiente di camera bianca o clean room apposita.

In un salotto di una normale casa, possono essere presenti fino a 35 milioni di particelle per metro cubo. Secondo la classe di camera bianca ISO 5, è consentito un massimo di 3.520 particelle di 0,5 µm per metro cubo.

Come funziona una camera bianca? Ce lo spiega ITEM.

Come fa una camera bianca a ridurre così tanto il numero di particelle? Tutto sta nell’accurata progettazione della stessa e le varie parti da valutare durante la produzione.
Un viaggio della produzione “pulita”, non semplice, che cercheremo di affrontare, e capire, in parte oggi in questo articolo. 

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

“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”.

Recita la norma ISO 14644-1:2015

L’utilizzo della camera bianca è necessario quando prodotti e processi che vengono svolti all’interno della stessa, richiedono una particolare protezione dalla contaminazione. Nella camera bianca si cercano di rispettare quindi determinati valori soglia per garantire sicurezza e protezione, senza creare quindi un ambiente contaminato. 

In un ambiente controllato come quello all’interno della clean room, è possibile purificare l’aria in modo mirato, così come possono essere gestiti, in alcuni casi, parametri come la temperatura, l’umidità e la pressione dell’aria.

Solitamente le camere bianche sono utilizzate per applicazioni nell’industria dei semiconduttori e dell’ottica, nell’elettronica e nella optoelettronica, nell’informatica e nella tecnologia dei processori. Ma, visto il loro continuo sviluppo e una crescente innovazione tecnica, oggi vengono impiegate anche in molti altri settori, tra cui il settore automobilistico, l’industria alimentare e farmaceutica, l’industria aerospaziale e non per ultima, la robotica.

Attenzione però: il termine “camera bianca” non significa necessariamente una stanza chiusa in cui si può entrare, ma possono anche essere piccole camere di processo con condizioni di pulizia. Queste particolari soluzioni sono chiamate “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 classi di camera bianca sono definite in due normative: 

• La norma ISO 14644-1 della clean room
  Si concentra sulla prevenzione della contaminazione da particelle nell’aria della stanza. Rilevante quindi per le industrie tecniche, come per la produzione di semiconduttori, di plastica e l’industria automobilistica.
  
• La linea guida GMP per la camera bianca
  Si concentra sull’esposizione ai microrganismi. Un insieme di regole specifiche per l’industria farmaceutica, la tecnologia medica, oltre che per la produzione sterile.
  

Queste norme vanno a determinare anche la tecnologia adottata dalla camera bianca.
NB: È necessario, inoltre, andare ad osservare anche gli standard e le specifiche del settore per cui vengono utilizzate.

“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”.

Principi della camera banca: il significato dei flussi d’aria

Una camera bianca si basa sul seguente principio: la creazione di una pressione positiva – protezione del prodotto – o protezione negativa – protezione dell’ambiente – in un determinato ambiente.

Funzionamento a pressione positiva in ambiente di camera bianca

Nel funzionamento con pressione positiva la stanza viene alimentata con aria filtrata, pulita quindi dall’alto. A seconda dei requisiti della camera bianca, per il tipo di applicazione per cui viene utilizzata, 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: in questo modo, l’aria già presente nel locale viene spinta verso il basso e verso l’esterno, vicino al pavimento. Questa tecnica serve per evitare che l’abrasione o le polveri sottili vengano sollevate.

Funzionamento con flusso di diluizione turbolenta o il flusso di miscelazione in camera bianca

In questo caso invece, l’aria filtrata viene convogliata nella camera bianca in modo turbolento, attraverso, per esempio, una piastra di vortici. In questo caso si va a generare una diluizione continua della concentrazione delle particelle, senza che vi sia la necessità di coprire l’intero soffitto con le unità filtro ventola.

Aria interna per un ambiente di lavoro pulito e in sicurezza

Per la pulizia dell’aria ambiente è necessaria un’unità filtro ventola (FFU): l’unità filtro ventola rimuove il 99,995% di tutte le particelle dall’aria della camera bianca, grazie al suo principale filtro HEPA H14. Il pre-filtro riesce a trattenere le particelle più grossolane.

Su 100.000 particelle presenti nell’aria, riescono a passare solo 5 particelle, al massimo.

Grazie all’involucro insonorizzato, l’aria viene incanalata verso il filtro principale, andando ad ottenere una qualità dell’aria praticamente indipendente dall’ambiente. Grazie alle soluzioni item, dotate di condotti di ritorno integrati, si va non solo a garantire una qualità dell’aria e dell’ambiente impeccabile, ma anche ad aumentare la durata del filtro nel tempo. 

Per il telaio di base di una camera bianca, che sia fisso o mobile, si dovrebbe optare per i profilati in alluminio X o XMS.

Le loro proprietà:

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

Vi lasciamo con un video esplicativo, un esploso di una camera bianca dove possiamo scorgerne alcune delle principali caratteristiche: 

Prossimamente seguiranno ulteriori approfondimenti sulle camere bianche item. Nel frattempo, vuoi ricevere assistenza o maggiori informazioni sui prodotti e le soluzioni offerti da item?
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