Zoals bekend kan een groot deel van de hoogwaardige, precisie- en geavanceerde industrieën niet zonder stofvrije cleanrooms. Voorbeelden hiervan zijn de CCL-circuitsubstraat koperen panelen, PCB-printplaten, foto-elektronische LCD-schermen en LED's, energie- en 3C-lithium-batterijen en sommige farmaceutische en voedingsmiddelenindustrieën.
Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie worden de kwaliteitsnormen voor ondersteunende producten die de maakindustrie nodig heeft voortdurend verbeterd. Daarom moeten industriële fabrikanten niet alleen hun producten innoveren tijdens het productieproces, maar ook de productieomgeving verbeteren, de milieueisen voor cleanrooms strikt handhaven en de productkwaliteit en -stabiliteit verbeteren.
Of het nu gaat om de renovatie van bestaande fabrieken om de productkwaliteit te verbeteren of om de uitbreiding van fabrieken vanwege vraag uit de markt, industriële producenten krijgen te maken met belangrijke vraagstukken die verband houden met de toekomst van hun onderneming, zoals projectvoorbereiding.
Van infrastructuur tot ondersteunende decoratie, van vakmanschap tot de aanschaf van apparatuur: er zijn een reeks complexe projectprocessen bij betrokken. De belangrijkste aandachtspunten van de bouwpartij hierbij zouden de projectkwaliteit en de integrale kosten moeten zijn.
Hieronder worden kort enkele belangrijke factoren beschreven die van invloed zijn op de kosten van stofvrije cleanrooms tijdens de bouw van industriële fabrieken.
1. Ruimtefactoren
De ruimtefactor bestaat uit twee aspecten: cleanroomoppervlak en cleanroomplafondhoogte, die direct van invloed zijn op de kosten van interne decoratie en omkasting: cleanroomscheidingswanden en cleanroomplafondoppervlak. De investeringskosten voor airconditioning, het benodigde oppervlaktevolume voor de airconditioningbelasting, de toevoer- en afvoerluchtmodus van de airconditioning, de richting van de leiding van de airconditioning en het aantal airconditioningterminals.
Om te voorkomen dat de projectinvestering vanwege ruimtegebrek toeneemt, kan de organisator twee aspecten integraal in overweging nemen: de werkruimte van de verschillende apparatuur voor het productieproces (inclusief de hoogte- of breedtemarge voor verplaatsing, onderhoud en reparatie) en de richting van de personeels- en materiaalstroom.
Gebouwen houden zich momenteel aan de principes van bodem-, materiaal- en energiebehoud, waardoor een stofvrije cleanroom niet per se zo groot mogelijk hoeft te zijn. Bij de voorbereiding van de bouw is het noodzakelijk om rekening te houden met de eigen productieapparatuur en -processen, wat onnodige investeringskosten effectief kan vermijden.
2. Factoren voor temperatuur, vochtigheid en luchtzuiverheid
Temperatuur, vochtigheid en luchtzuiverheid zijn milieunormen voor cleanrooms, specifiek afgestemd op industriële producten. Ze vormen de hoogste ontwerpbasis voor cleanrooms en belangrijke garanties voor de kwalificatiegraad en stabiliteit van producten. De huidige normen zijn onderverdeeld in nationale normen, lokale normen, industrienormen en interne bedrijfsnormen.
Normen zoals reinheidsclassificatie en GMP-normen voor de farmaceutische industrie behoren tot nationale normen. Voor de meeste maakindustrieën worden de normen voor cleanrooms in verschillende productieprocessen voornamelijk bepaald op basis van producteigenschappen.
Zo variëren de temperatuur en vochtigheid van blootstellings-, drogefilm- en soldeermaskergebieden in de PCB-industrie van 22½°C tot 55½°C, met een reinheidsgraad van klasse 1000 tot klasse 100 000. De lithiumbatterijindustrie legt meer nadruk op lage vochtigheidsregeling, met een relatieve vochtigheid die over het algemeen onder de 20% ligt. Sommige vrij strenge vloeistofinjectiewerkplaatsen vereisen een relatieve vochtigheidsregeling van ongeveer 1%.
Het vaststellen van milieunormen voor cleanrooms is het meest cruciale centrale punt dat van invloed is op projectinvesteringen. Het vaststellen van het reinheidsniveau heeft invloed op de decoratiekosten: het is vastgesteld op klasse 100.000 en hoger, wat de nodige cleanroompanelen, cleanroomdeuren en -ramen, winddoorlatende transportfaciliteiten voor personeel en goederen en zelfs dure verhoogde vloeren vereist. Tegelijkertijd heeft het ook invloed op de kosten van airconditioning: hoe hoger de reinheid, hoe meer luchtverversingen nodig zijn om aan de zuiveringseisen te voldoen, hoe groter het luchtvolume dat nodig is voor de luchtbehandelingskast (LBK) en hoe meer HEPA-luchtinlaten aan het einde van het luchtkanaal.
Evenzo brengt het bepalen van temperatuur en vochtigheid in de werkplaats niet alleen de bovengenoemde kosten met zich mee, maar ook een kwestie van nauwkeurigheid. Hoe hoger de nauwkeurigheid, hoe completer de benodigde ondersteunende apparatuur. Wanneer de relatieve vochtigheid nauwkeurig is tot +3% of ± 5%, moet de benodigde bevochtigings- en ontvochtigingsapparatuur compleet zijn.
Het vaststellen van de juiste temperatuur, luchtvochtigheid en netheid in de werkplaats heeft niet alleen invloed op de initiële investering, maar ook op de operationele kosten in een later stadium voor een fabriek met een duurzame basis. Het formuleren van milieunormen die aansluiten op de eigen behoeften, gebaseerd op de kenmerken van de eigen productieproducten, gecombineerd met nationale normen, industrienormen en interne normen van de onderneming, is daarom de meest fundamentele stap in de voorbereiding op de bouw van een cleanroomwerkplaats.
3. Andere factoren
Naast de twee belangrijkste eisen van ruimte en omgeving, worden ontwerp- of bouwbedrijven vaak voorbijgegaan aan een aantal factoren die de naleving van cleanroom-werkplaatsen beïnvloeden. Dit kan leiden tot overmatige temperaturen en vochtigheid. Denk bijvoorbeeld aan onvolledige aandacht voor het buitenklimaat, het niet in acht nemen van de afzuigcapaciteit van apparatuur, warmteontwikkeling van apparatuur, stofproductie van apparatuur en de bevochtigingscapaciteit van een groot aantal medewerkers.
Geplaatst op: 12 mei 2023