Como é sabido, grande parte das indústrias de alta qualidade, precisão e tecnologia avançada não podem prescindir de salas limpas livres de poeira, como painéis revestidos de cobre para substratos de circuitos (CCL), placas de circuito impresso (PCB), telas LCD e LEDs fotoeletrônicas, baterias de lítio de alta potência e 3C, além de algumas indústrias farmacêuticas e alimentícias.
Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, os padrões de qualidade dos produtos de apoio exigidos pela indústria manufatureira estão em constante aprimoramento. Portanto, os fabricantes industriais precisam não apenas inovar seus produtos desde o processo de produção, mas também melhorar o ambiente de produção, aplicar rigorosamente os requisitos de salas limpas e aprimorar a qualidade e a estabilidade dos produtos.
Seja na renovação de fábricas existentes devido à melhoria da qualidade do produto ou na expansão das fábricas devido à demanda do mercado, os fabricantes industriais enfrentarão questões significativas relacionadas ao futuro da empresa, como o planejamento de projetos.
Da infraestrutura à decoração complementar, do trabalho artesanal à aquisição de equipamentos, uma série de processos complexos de projeto estão envolvidos. Nesse processo, as principais preocupações da equipe de construção devem ser a qualidade do projeto e o custo total.
A seguir, descreveremos brevemente alguns dos principais fatores que afetam o custo de salas limpas livres de poeira durante a construção de fábricas industriais.
1. Fatores Espaciais
O fator espaço é composto por dois aspectos: a área da sala limpa e a altura do teto da sala limpa, que afetam diretamente o custo da decoração e do fechamento interno: paredes divisórias da sala limpa e área do teto da sala limpa. O custo do investimento em ar condicionado, o volume de área necessário para a carga de ar condicionado, o modo de insuflação e retorno de ar do ar condicionado, a direção da tubulação de ar condicionado e a quantidade de terminais de ar condicionado também são fatores a serem considerados.
Para evitar o aumento do investimento no projeto devido a problemas de espaço, o organizador pode considerar dois aspectos de forma abrangente: o espaço de trabalho dos diferentes equipamentos do processo produtivo (incluindo a margem de altura ou largura para movimentação, manutenção e reparo) e a direção do fluxo de pessoal e materiais.
Atualmente, as construções seguem os princípios de conservação de solo, materiais e energia, portanto, uma sala limpa livre de poeira não precisa ser necessariamente a maior possível. Ao planejar a construção, é necessário considerar os equipamentos e processos de produção próprios, o que pode evitar custos de investimento desnecessários.
2. Fatores de temperatura, umidade e limpeza do ar
Temperatura, umidade e limpeza do ar são dados padrão ambientais para salas limpas, específicos para produtos industriais. Eles representam a base fundamental para o projeto de salas limpas e são garantias importantes para a taxa de qualificação e estabilidade dos produtos. As normas atuais se dividem em normas nacionais, normas locais, normas da indústria e normas internas da empresa.
Normas como a classificação de limpeza e as normas GMP para a indústria farmacêutica pertencem às normas nacionais. Para a maioria das indústrias de manufatura, as normas para salas limpas em diversos processos de produção são determinadas principalmente com base nas características do produto.
Por exemplo, a temperatura e a umidade nas áreas de exposição, película seca e máscara de solda na indústria de PCBs variam de 22 ± 1 °C a 55 ± 5%, com níveis de limpeza que variam da classe 1000 à classe 100000. A indústria de baterias de lítio dá mais ênfase ao controle da baixa umidade, com umidade relativa geralmente abaixo de 20%. Algumas oficinas de injeção de líquidos bastante rigorosas precisam manter a umidade relativa em torno de 1%.
A definição de padrões de dados ambientais para salas limpas é o ponto central mais crucial que afeta o investimento do projeto. O estabelecimento do nível de limpeza impacta o custo da instalação: a partir da classe 100.000, são necessários painéis, portas e janelas específicos para salas limpas, sistemas de ventilação para pessoas e materiais, e até mesmo pisos elevados, que são dispendiosos. Ao mesmo tempo, também afeta o custo do ar condicionado: quanto maior o nível de limpeza, maior o número de trocas de ar necessárias para atender aos requisitos de purificação, maior o volume de ar exigido pela Unidade de Tratamento de Ar (UTA) e maior o número de entradas de ar com filtro HEPA no final do duto de ar.
Da mesma forma, o controle de temperatura e umidade na oficina envolve não apenas as questões de custo já mencionadas, mas também fatores relacionados à precisão. Quanto maior a precisão, mais completo deve ser o equipamento de suporte necessário. Quando a faixa de umidade relativa precisa ser de ±3% ou ±5%, o equipamento de umidificação e desumidificação necessário deve estar completo.
O estabelecimento de padrões de temperatura, umidade e limpeza em uma sala limpa afeta não apenas o investimento inicial, mas também os custos operacionais posteriores de uma fábrica com infraestrutura consolidada. Portanto, com base nas características dos produtos fabricados, em conjunto com as normas nacionais, as normas do setor e os padrões internos da empresa, a formulação racional de padrões de dados ambientais que atendam às suas necessidades é o passo fundamental na preparação para a construção de uma sala limpa.
3. Outros fatores
Além dos dois requisitos principais de espaço e ambiente, alguns fatores que afetam a conformidade das salas limpas são frequentemente negligenciados pelas empresas de projeto ou construção, resultando em temperatura e umidade excessivas. Por exemplo, a consideração incompleta do clima externo, a falta de atenção à capacidade de exaustão dos equipamentos, à geração de calor dos equipamentos, à produção de poeira dos equipamentos e à capacidade de umidificação devido ao grande número de funcionários, etc.
Data da publicação: 12 de maio de 2023