Conceptos básicos, tips de diseño, componentes y ejemplos de soluciones: descubra la tecnología para salas blancas con item

Las partículas de polvo de tan sólo 0,5 μm no pueden verse a simple vista. La abreviatura «μm» significa micrómetro, es decir, la milésima parte de un milímetro. Para poner las cosas en perspectiva, el cabello humano tiene un diámetro de 40 a 120 μm. Pero no se deje engañar por partículas de polvo aparentemente inocuas: pueden ser inofensivas en la vida cotidiana, pero su presencia puede tener consecuencias muy graves en industrias sensibles a la higiene y en la fabricación de determinados productos. En cierto modo, es similar a la protección contra las descargas electrostáticas (ESD): se necesitan soluciones especiales para cerrar la puerta a un peligro invisible. En concreto, lo que se necesita en este caso son salas blancas. Por ejemplo, la norma ISO 5 permite un máximo de 3520 partículas de 0,5 μm de tamaño por metro cúbico. Una sala normal puede contener hasta 35 millones de partículas por metro cúbico. Pero, ¿cómo puede una sala blanca reducir tanto el número de partículas? ¿Cómo funciona realmente? ¿Cuáles son los aspectos clave del diseño de una sala blanca? ¿Y qué es lo que realmente importa a la hora de trabajar en una sala blanca? Acompáñenos en este recorrido por el mundo de la producción limpia. Estamos siempre a su lado: este es otro ámbito en el que el sistema de construcción modular de item garantiza soluciones personalizadas y flexibles.

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Soluciones de sistemas para salas blancas

Utilice el principio de diseño modular para crear soluciones seguras para salas blancas. Ya sea que necesita una mesa de trabajo con caja de flujo laminar, una cabina de sala blanca o un cerramiento parcial, item le ayudará a implementar soluciones exactamente en las dimensiones requeridas.

MÁS INFORMACIÓN

¿Qué es una sala blanca? Una explicación sencilla

Según la norma ISO 14644-1:2015, una sala blanca es un espacio en el que el número de partículas suspendidas en el aire se mantiene a un nivel bajo y definido. Para ello, la sala debe diseñarse, construirse y funcionar de forma que se reduzca la cantidad de partículas introducidas en la sala, o creadas o depositadas en ella. Una sala blanca es necesaria siempre que haya que proteger los productos y procesos de la contaminación. Eso significa cumplir unos límites específicos. En este tipo de entorno controlado, es posible limpiar el aire de forma selectiva. En algunos casos, también deben poder controlarse otros parámetros, como la temperatura, la humedad y la presión del aire. Es otra forma de crear condiciones normalizadas dentro de una sala. Fundamentalmente, las salas blancas se utilizan para trabajar en las industrias de semiconductores, óptica, electrónica, optoelectrónica, informática y tecnología de procesado, entre muchas otras, incluidos los sectores automovilístico, alimentario y farmacéutico. La ingeniería aeroespacial también recurre a la tecnología de salas blancas. El término «sala blanca» no siempre hace referencia a una sala cerrada en la que se puede entrar. También puede utilizarse para describir pequeños recintos de proceso con condiciones limpias. Estas soluciones especiales también se conocen como «miniambientes».

Las circunstancias específicas del entorno de producción en cuestión determinarán los pasos a seguir. Lo que importa ahora es qué clase de sala limpia necesita. Esto definirá los requisitos de los procesos específicos en la sala blanca. Las clases de salas blancas se definen en dos directrices diferentes: la ISO 14644-1 y las directrices GMP. Estas son también las directrices básicas de la tecnología de salas blancas. También hay que cumplir otras normas y especificaciones, algunas de las cuales son específicas del sector. La norma ISO 14644-1 se centra en evitar la acumulación de partículas en el aire. Por tanto, es pertinente para las industrias técnicas, incluida la producción de semiconductores y las industrias del plástico y la automoción. En cambio, las directrices GMP se centran en la contaminación por microorganismos. Por eso son las principales directrices para las salas blancas de la industria farmacéutica, la tecnología médica y la producción estéril. En cuanto a los límites de partículas en suspensión en el aire, las clases A a D de las GMP se basan en las clases 1 a 9 de las salas blancas ISO.

Importancia de los flujos de aire en las salas blancas

Fundamentalmente, las salas blancas se basan en el siguiente principio: en un entorno especialmente diseñado, se crea sobrepresión (para proteger el producto) o subpresión (para proteger el medio ambiente). En los entornos de sobrepresión, el aire filtrado -y, por tanto, limpio- suele introducirse en el espacio desde arriba. En función de los requisitos de la sala blanca, puede utilizarse un flujo de aire de desplazamiento de baja turbulencia o un flujo de aire de dilución turbulenta o mixto. En un flujo de aire de desplazamiento de baja turbulencia, o flujo de aire laminar, el aire se introduce en la sala a través de toda la superficie del techo de la forma más uniforme y suave posible mediante unidades de filtro de ventilador. Esto empuja el aire que ya está en la sala hacia abajo, para que pueda salir de la sala cerca del nivel del suelo, garantizando así que no se levanten partículas abrasivas y polvos finos, que dañarían las zonas sensibles de una sala limpia. En cambio, en la dilución turbulenta o los flujos mixtos, el aire filtrado se introduce en la sala limpia en estado turbulento, por ejemplo, mediante una placa de ventilación. Esto diluye continuamente la concentración de partículas. Como resultado, no es necesario cubrir todo el techo con unidades de filtro de ventilador.
Laminar airflow in cleanroom

Diferentes tipos de salas blancas

Existen diferentes salas limpias que se adaptan a distintos requisitos. Una unidad de ventilador con filtro (FFU) se instala sobre una mesa de trabajo de la sala blanca, donde genera un flujo de aire de baja turbulencia (laminar). De este modo, las partículas de la sala blanca son forzadas directamente hacia abajo, donde pueden escapar cerca del nivel del suelo. También es posible diseñar la maquinaria como una sala limpia, ya sea total o parcialmente. Una carcasa de proceso limpia permite mantener la sala limpia lo más pequeña posible. De este modo, sólo el proceso sensible se realiza en condiciones de sala limpia, reduciendo al máximo los gastos de limpieza y control del aire. Si sus productos deben fabricarse en condiciones especialmente limpias, puede construir su sala blanca utilizando el concepto de sala en sala.

Partial cleanroom enclosure and a clean process housing

Carcasa parcial de sala limpia (izquierda) y carcasa de proceso limpio (derecha) para comparar.

Diseño optimizado de salas blancas: componentes para paredes y techos

Los requisitos específicos determinan los componentes necesarios. Con frecuencia, para la producción de salas limpias bastan elementos sencillos, como construcciones de techo y elementos de pared y laterales, por ejemplo. Para estos últimos, se puede elegir entre un tabique softwall (persianas verticales) y un tabique hardwall (elementos de panel). El sistema de fijación X 8 está disponible como base para la formación de paredes y techos en la producción de salas blancas. Las transiciones enrasadas y fáciles de limpiar y el diseño modular permiten utilizar Sistema de fijación X 8 siempre que sea necesario cerrar limpiamente una zona del entorno circundante. El material compuesto HPL 36 mm es adecuado para paneles en diseño sándwich. La denominación «HPL» (laminado de alta presión) lo dice todo: durante la producción, numerosas capas de papel o fibra de celulosa se prensan juntas con aglutinantes a alta presión. Los paneles HPL son lisos, fáciles de limpiar y resistentes a los productos de limpieza. Los paneles quedan totalmente encajados entre los perfiles X o XMS sin necesidad de ningún tipo de mecanizado.

Flush-mounted, modular panel installation options with fixing system x 8

Estas imágenes muestran las opciones de instalación de paneles modulares empotrados que permite Fixing System X 8

Aire para mantener limpios los entornos de trabajo y proceso

Para limpiar el aire ambiente se necesita una unidad de filtro-ventilador (FFU). Un prefiltro y un filtro HEPA forman una sola unidad con la carcasa de la FFU. Nuestra unidad de ventilador con filtro elimina el 99,995 % de todas las partículas del aire ambiente gracias a su filtro principal HEPA H14. En otras palabras, sólo cinco partículas del aire de cada 100.000 atraviesan un filtro H14. El prefiltro detiene las partículas de mayor tamaño. La carcasa FFU 1200×600 sirve de base para la unidad de ventilador con filtro. Su núcleo es un ventilador que aspira aire en su sección superior. El aire se conduce cuidadosamente a través de la carcasa insonorizada hasta el filtro primario. Si equipa sus soluciones item con conductos de retorno integrados, conseguirá una calidad del aire casi totalmente independiente de las condiciones ambientales. Esto también prolongará la vida útil del filtro.
Structure of a filter fan unit (ffu)
Ya sean fijos o móviles, para sus marcos base debería utilizar nuestros perfiles X o XMS de aluminio compatibles con salas blancas. Sus propiedades incluyen:
  • Radios de borde pequeños
  • Sólo tantas ranuras abiertas como sea necesario
  • Fácil limpieza
  • Resistencia a los productos de limpieza

Ya se trate de cajas de flujo laminar, bancos de trabajo ergonómicos para salas blancas, cerramientos parciales y de proceso o cabinas y cerramientos de paso, nuestros componentes le permiten crear soluciones personalizadas para trabajar en una sala blanca. Los socios cualificados de nuestra red y nuestro equipo Customer Solution Sales estarán encantados de ayudarle.

Soluciones modulares para salas blancas

En la tienda en línea de item encontrará una serie de ejemplos de soluciones para aplicaciones de sala blanca. Gracias a los datos CAD completos y a las listas de piezas, podrá utilizarlas tal cual. Con la caja de flujo laminar con mesa de trabajo regulable en altura, puede fabricar productos de forma eficiente y ergonómica en una mesa de trabajo en condiciones de sala blanca. Por lo general, la solución puede certificarse hasta la clase 5 de la norma ISO. La obtención de este certificado de conformidad es un proceso largo y laborioso. En las clases ISO influyen otros factores (como el tipo de flujo de aire y el grado de estanqueidad de la cabina). Por tanto, el diseño específico es decisivo. El uso de una chapa perforada de acero inoxidable como superficie de trabajo garantiza que el flujo de aire de desplazamiento de baja turbulencia en la caja de flujo pueda conducirse sin que se arremoline. Pueden añadirse brazos pivotantes del sistema de mesas de trabajo item para suministrar materiales y herramientas según sea necesario.

También puede utilizar la caja de flujo laminar como unidad de sobremesa. Esta caja de flujo laminar ofrece un uso variable del espacio para una mesa de trabajo de tamaño personalizado. Puede configurar la campana completa con unidad de ventilador con filtro como una unidad de sobremesa flexible que sólo se utiliza en producción cuando es absolutamente necesario. Al igual que la abertura de acceso al trabajo, puede adaptarse con precisión al proceso de producción. Las cabinas de máquinas con unidad de ventilador con filtro y recirculación de aire se basan en los perfiles de la línea XMS. Se benefician de conductos de cables integrados y superficies intactas fáciles de limpiar. La Unidad de Ventilador con Filtro genera un flujo de desplazamiento laminar de gran pureza que atraviesa la zona de trabajo y llega al nivel inferior a través de una chapa perforada y se devuelve a la FFU por la pared trasera. Gracias a este entorno limpio, la solución cumple los requisitos para obtener la certificación de sala limpia de clase ISO 2.

Normas de conducta al trabajar en salas blancas

Sin embargo, la producción en salas limpias es mucho más que instalar una mesa de trabajo seguro. Los seres humanos son una de las principales fuentes de contaminación en las salas blancas: sólo su aliento y las partículas de su ropa y piel pueden causar hasta el 40 por ciento de la contaminación. Por ello, las salas limpias deben cumplir unos requisitos especialmente estrictos y unas normas de conducta específicas para el personal. En función de los requisitos de la clase de sala limpia, puede ser necesario llevar ropa de protección mientras se trabaja, como guantes, mascarillas, redecillas para el pelo, capuchas completas, monos y botas de trabajo. Además de la ropa de sala limpia, es fundamental el comportamiento de cada persona en la sala limpia. Fundamentalmente, en las salas limpias sólo debe trabajar personal especializado con la formación pertinente. Los movimientos apresurados mientras se trabaja representan un factor de riesgo que puede parecer sorprendente a primera vista. Sin embargo, pueden desprender y arremolinar un número comparativamente elevado de partículas. Por tanto, el personal de estos puestos de trabajo debe moverse lentamente.

Además, debe reducir al mínimo el número de personas presentes en la sala blanca. Esta es otra forma de liberar menos partículas en el aire. Las normas de conducta también prohíben introducir alimentos y bebidas en la sala limpia y consumirlos allí. Las joyas y otros objetos personales tampoco tienen cabida en una sala blanca. Ni siquiera el maquillaje está permitido dentro de una sala blanca, ya que contiene partículas que pueden depositarse en las superficies de los bancos de trabajo. Más vale prevenir que curar: si los empleados se encuentran mal, no deben entrar en una sala limpia, aunque lleven ropa protectora. Toser y estornudar puede tener consecuencias terribles, incluida la contaminación de la sala limpia. Este es otro paralelismo con la protección ESD: también en las salas blancas el éxito se consigue mediante una combinación de equipo y conducta. Estaremos encantados de ayudarle con estos dos factores mediante nuestro sistema de construcción modular y nuestra experiencia, que estaremos encantados de compartir.

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