Maschinen für den Reinraum, worauf sollte ich achten?

Wer im Bereich Medizintechnik, Pharmazie oder Automotive arbeitet, fertigt seine Produkte im Reinraum. Auch hier wird zunehmend automatisiert und digitalisiert. Neben den notwendigen Zertifizierungen für eine reinraumgerechte Fertigung und Montage nach ISO und GMP sollte auch die Maschine selbst höchsten Anforderungen genügen. Wir geben einen Überblick, über die wichtigsten Komponenten und aktuelle Entwicklungen.

 

Erklärung: Der Reinraum und der Reinstraum

Wer an Rein- oder Reinst­räumen denkt, verbindet damit Hochtechnologie wie ­die Produktion von Chip­s, Bio-Technologie oder Mikroelektronik. Die Reinheit der Umgebung ist aber letztendlich nicht nur in diesen Bereichen wichtig. Generell dienen Reinräume der Herstellung und Verpackung sehr sensibler Produkte oder Teile, die schon bei kleinsten Verunreinigungen durch Schwebstoffe und Partikel in der Umgebung nicht mehr verwendbar sind. Diesen Weg beschreiten seit vielen Jahren auch kunststoffverarbeitende Betriebe.

Maschine von Mundinger für den Reinraum ISO Klasse 7

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Jede Reinraumklasse hat eine Grenze für die Partikelkonzentration, die in Partikel/μm³ angegeben wird. Zwei Beispiele:

Die Maximalkonzentrationen in Reinraumklasse ISO 1:
Für Partikel der Größe bis 0,1 μm (1 μm = 1/1.000 Milimeter) dürfen max. 10 Partikel in 1 μm³ (1/1.000 Kubikmilimeter) sein; für Partikel der Größe bis 0,2 μm: max. 2 Partikel. Größere Partikel dürfen nicht vorhanden sein. Hier schwebt so gut wie nichts im Raum und das garantiert höchste Reinheit.

Die Maximalkonzentrationen in Reinraumklasse ISO 8:
Partikelgröße bis 0,5 μm dürfen max. 3.520.000 Partikel in 1 μm³ schweben. Bei Größe bis 5,0 μm sind es max. 29.300 Partikel/μm³.

 

Rolle der Maschinen bei Verschmutzung

Reinräume der Klasse ISO 3 oder besser sind technologisch sehr anspruchsvoll, was auch für die darin verwendeten Maschinen gilt. Unsere Sondermaschinen für Reinräume arbeiten zwar mit abriebarmen Materialien, wie PEEK Kunststoff, speziellen Legierungen und sind arm an Fugen oder Nischen, in denen sich Partikel sammeln könnten. Das alleine gewährleistet aber nur in gesonderten Fällen die Tauglichkeit für einen “Reinstraum”. Zwar liegen die hauptsächlichen Quellen von Verschmutzungen beim Menschen, die sich in den Reinräumen bewegen und arbeiten, aber eben auch bei Maschinen, Anlagen und Transportmitteln.

 

Spezielle Maschinen für Reinräume

Statt über passende Maschinen zu sprechen, genießt die Reinigung von Reinräumen in der Diskussion um Reinräume immer noch Priorität. Wie stelle ich sicher, dass die Luft den Klassifizierungen nach meinem gewünschten ISO-Wert entspricht? Für hohe Reinheit brauche ich kleine Partikelkonzentrationen und Partikelgrößen, wofür auch spezielle Anlagen der Luftreinigung verantwortlich sind. Doch neben speziellen Methoden der Reingung von Oberflächen und Luft, müssen auch die verwendeten Maschinen bestimmten Anforderungen genügen. Für Reinräume konstruierte Maschinen liefern hier einen wertvollen Beitrag für eine reibungslose Wertschöpfung.

 

Vorteile von Sondermaschinen in Reinräumen

  1. Mechanische Prozesse produzieren weniger Partikel
  2. Eigene Abluftsysteme
  3. Spezielle Oberflächen, antistatisch
  4. Abriebarm
  5. Wartungsarm
  6. Geringe Ausfallzeiten für notwendige Reinigung oder Wartung
  7. Gut und leicht zu reinigen
  8. Sparen Zeit und Geld

Laufende Fertigungsprozesse einer Standardmaschine sind mit der einer Spezialmaschine für den Einsatz in Reinräumen und/oder ESD-geschützten Bereichen nicht vergleichbar. Das fängt mit den verwendeten Materialien an und hört mit speziellen Funktionen, wie z.B. Absaugsystemen und Selbstreinigung auf. Beispiel: Neben vielen anderen Besonderheiten muss eine halb- oder vollautomatisierte Maschine, die z.B. eine Montage über Schweißen leistet mit präzisen Absauganlagen, sensiblen Überwachungssystemen, Schwebstofffiltern für die Luft oder ähnlichen Reinigungselementen ausgestattet werden.

 

Materialien

Wie erwähnt, spielen Materialien eine entscheidende Rolle. Sie müssen über eine sehr gut zu reinigende Oberfläche verfügen und im besten Fall auch noch antistatisch wirken, was wir z.B. mit Spezialkunststoffen wie PEEK oder speziellen Legierungen gewährleisten. Wir sprechen also entweder von elektrisch leitfähigen Kunststoffen oder metallischen Materialien, die verwendet werden. Nutzt man andere Materialien, kann die Maschine Schwebstoffe in der Umgebung elektrostatisch anziehen und bei einer unkontrollierten Entladung wieder abwerfen, womit die Partikelkonzentration sich maximal erhöhen würde. Das käme einer Katastrophe gleich, da man nicht nur die aktuell verarbeitete Charge verliert, sondern ggf. auch noch den Reinraum komplett reinigen müsste. Natürlich kann man auch andere Wege gehen, um solche Entladungen oder verstärkten Partikelausstoß zu vermeiden, diese sind meist aber noch aufwändiger. Ein hochwertiges Material ist damit die Basis für eine Sondermaschine, die im Reinraum eingesetzt werden kann. Theoretisch lassen sich vorhandene Standardmaschinen entsprechend nachrüsten. Das ist aber in der Regel wenig wirtschaftlich, da auch die mechanischen Prozesse angepasst werden müssten.

 

Automatisierung und Digitalisierung im Reinraum

Ein wichtiges Thema bei der Optimierung oder dem Ausbau der eigenen Produktion ist die Automatisierung im Reinraum nach den neuesten technischen Standards. Wie kann ich möglichst effizient bestehende Prozesse automatisieren? Hierfür haben wir einen gesonderten Artikel verfasst, den Sie hier finden.

Was Sie bei uns bekommen

Für Ihre Reinraumfertigung konstruieren wir:

Jedes unserer Produkte ist auf Wunsch nach der ISO-Luftreinheitsklasse 7 und GMP Klasse C zertifiziert. Wir bauen Halb- und Vollautomaten für die Reinraumfertigung, wie z.B. elektromechanische Rundschalttische, Fügesysteme mit Schweiß-, Klebe- oder Steckfunktion, vollautomatisierte Pick & Place Systeme. Unsere Maschinen können übrigens auch für Klimakammern gebaut werden. Unsere Sondermaschinen fertigen wir dabei ganz nach Ihren Wünschen und im Einklang mit der vorhandenen Verkettung. Sämtliche unserer Systeme punkten mit hoher Taktzahl und kurzen Werkstück-Wechselzeiten.

Fragen zur Reinraumfertigung? 06623 – 923 66 0

 

Vorteile automatisierter Reinraumfertigung

  • Nach ISO Klasse 7 zertifiziert
  • Über 30 Jahre Erfahrung in Fertigungsautomation
  • Ganzheitliche Beratung
  • Raffinierte Lösungen für komplexe Anforderungen
  • Individuelle Konstruktionen
  • Flexible Einpassung in Ihre Produktion
  • Innovative Komplettlösungen

Mundinger Engineering ist seit 1989 kompetenter und verlässlicher Partner. Bei uns erhalten Sie eine individuelle Komplettlösung, die genau auf Ihre Bedürfnisse in der Fertigungsautomation passt. Sondermaschinen und Vollautomaten für die Fertigung und dabei alles aus einer Hand. Für Sonderfälle in der Robotik und besonderer, automatisierter Steuerung arbeiten wir mit erfahrenen Partner zusammen.