Sauber- und Reinräume Planung, Bau und Betrieb

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1 Sauber- und Reinräume Planung, Bau und Betrieb Praktische Hinweise von der Projektidee bis zur Umsetzung Dirk Steil Geschäftsführer BECKER Reinraumtechnik Seite 1

2 Portrait BECKER Reinraumtechnik Von der Planung......über die Projektierung bis hin zur Erstellung: alles aus einer Hand Seite 2

3 Inhalt 1. Leitlinien der VDA für die Umgebung 2. Reinraumklassen und Größenordnungen 3. Typische Anwendungsbereiche in der Bauteilsauberkeit 4. Technische und bauliche Umsetzung 5. Reinstluftmodule / lokale Einhausungen / komplette Reinräume 6. Auswahl Liegenschaft, Aufstellfläche 7. Ausgeführte Beispiele Seite 3

4 Technische Sauberkeit und der Ist-Stand Motorblock (vor der Bearbeitung) Gewicht: ca kg Späne aus der Bearbeitung Gewicht: ca. 5 13% Zerspanung Zulässiger Restschmutz: max. 7-9 mg/block Seite 4

5 Einflussfaktoren auf die Sauberkeit Quelle: VDA 19.2 Seite 5

6 Sauberzone / Sauberraum / Reinraum Quelle: VDA 19.2 Seite 6

7 Flugfähigkeitsdiagramm Quelle: VDA 19.2 Stahl 7,8 Aluminium 2,7 Polystyrol 0,02-0,09 Seite 7

8 Klassifizierung Sauberkeitsbereiche nach VDA 19 Teil 2 Sauberkeitsstufe 0 (SaS0): Nicht regulierter Bereich Sauberkeitsstufe 1 (SaS1): Sauberzone Sauberkeitsstufe 2 (SaS2): Sauberraum Sauberkeitsstufe 3 (SaS3): Reinraum Seite 8

9 Reinraumklassen Nach DIN EN ISO ISO Klasse Maximale Partikelkonzentration pro m³ Luft >= 0,1 µm >= 0,2 µm >= 0,3 µm >= 0,5 µm >= 1 µm >= 5 µm Seite 9

10 Geeignete Böden für Sauberkeitsbereiche Maßnahme Stufe 0 Stufe 1 Sauberzone Stufe 2 Sauberraum Stufe 3 Reinraum Holzboden Rauer, beschädigter Industrieestrich Wie vor ohne Beschädigungen Kunststoff- Versiegelung Reinraumtauglicher Bodenbelag Schmutzfangmattean Zugängen O O O O/ O/+ + Legende: + = geeignet - = ungeeignet o = nicht erforderlich Quelle: VDA 19, Teil 2: Tabelle C.5: Gestaltungsvarianten für Bodenbereiche Seite 10

11 Geeignete Böden für Sauberkeitsbereiche Anforderungen an Kunststoff-Versiegelungen : Gute Abriebfestigkeit (geringe Partikelbildung bei Befahren mit Flurförderzeugen) Gute mechanische Beständigkeit Gute chemische Beständigkeit Porenfreie Oberfläche Gute Reinigungsfähigkeit ggf. rutschhemmend ggf. ableitfähig ggf. rissüberbrückend Seite 11

12 Geeignete Wände für Sauberkeitsbereiche Maßnahme Stufe 0 Stufe 1 Sauberzone Stufe 2 Sauberraum Stufe 3 Reinraum Poröse Wände/ Wandelemente; nicht abriebfest (z.b. Beton, Putz) Wände/ Wandelemente; abriebfest (z.b. beschichtet) O Reinraumtaugliche Wandelemente O O O + Legende: + = geeignet - = ungeeignet o = nicht erforderlich Quelle: VDA 19, Teil 2: Tabelle C.7: Gestaltungsvarianten für Wandbereiche Seite 12

13 Raumluft für Sauberkeitsbereiche Maßnahme Stufe 0 Stufe 1 Sauberzone Stufe 2 Sauberraum Stufe 3 Reinraum Ungefilterte Zuluft über Türen / Fenster / Tore etc. Zuluft / Umluft mit Grobfiltern (z.b. G 3) Zuluft / Umluft mit zus. Feinfiltration (z.b. F 7) Reinlufttechnische Anlage mit entspr. Strömungsführung O O O/+ + + O O O/+ + Legende: + = geeignet - = ungeeignet o = nicht erforderlich Quelle: VDA 19, Teil 2: Tabelle C.8: Raumluftkonzepte Seite 13

14 Anwendungsbereiche Von Sauber- und Reinräumen Analyse unter Sauberraumbedingungen Typischerweise bei Stichprobenkontrollen Vermeidung von Partikeleintrag vor oder während des Messens Definierte und rekonstruierbare Raumbedingungen Reinraum Produktion Stichprobe Analyse Seite 14

15 Anwendungsbereiche Von Sauber- und Reinräumen Reinigung und Weiterbearbeitung im Reinraum Andocken des Reinraumes an den Reinigungsautomaten Vermeidung von Kontamination nach dem Reinigen Verpackung im Reinraum Produktion Reinraum Reinigung Montage Verpackung Seite 15

16 Fertigung komplett unter Reinraumbedingungen Voll integrierter Prozeß Insbes. wenn Reinigung (= Beseitigung) nicht möglich ist Umfangreiche Voraussetzungen an Personal, Material Anwendungsbereiche Von Sauber- und Reinräumen Personal Material Reinraum Produktion Verpackung Seite 16

17 Auslegungsparameter für Sauber und Reinräume Wesentliche, zu definierende Parameter Reinraumklasse Partikelzahl und -verteilung im Raum Raumtemperatur vorrangig als Komfortklima Raumfeuchte als Komfortklima oder prozeßrelevant(trocknung / Korrossion) Raumüberdruck gegen Umgebung Sicherstellung der Strömung von innen nach außen Seite 17

18 Druckkaskaden Schleusenaufbau Diffdruck [Pa] Analyse einheit ++ Reinraumklasse ISO 8 + Personal Mat erial + 0 Schwarzbereich Luftströmung Seite 18

19 Technische Umsetzung Wesentliche bauliche Kriterien Schaffung separater Raum, getrennt von Produktion Wand-, Decken-und Bodensysteme leicht und dauerhaft reinigbar, versiegelte Fugen Überdruck im Raum, gerichtete Luftströmung innen -> außen Klima-, Luft-und Filtertechnik angepaßtauf Prozeßparameter Auswahl der geeigneten Luftwechselzahl Trennung von Personal- und Materialfluß Schaffung von gegenseitig verriegelten Schleusen zur Druckhaltung Seite 19

20 Anforderungen an die Liegenschaft Kriterien aus Reinraumsicht Bestandsbau / Neubau Eigentum / Miete Umfeld: Gewerbegebiet, Mischgebiet, Emissionsrichtlinien Luft+Schall Energieversorgung Statik / Tragkraft Decke Statik / Tragkraft Boden Beschaffenheit Fußboden, Altlasten, Restfeuchte im Neubau Transparenz Schnitt der Räumlichkeiten Deckenhöhe Vorhandene Medienanschlüsse Brandschutz / Fluchtwege Aufstellmöglichkeiten Technik, Länge der Wege Dachkonstruktion wegen Durchführungen Heizung ganzjährig Lage des Reinraumes (UG, EG, OG) Vorhandene Dokumentation, CAD-Pläne Seite 20

21 Planung + Bau Planungsstufen Raumbuch Raumlayout Druckstufenplan RLT-Schema Funktionalausschreibung 3D-Animation Seite 21

22 Varianten der Umsetzung Reinstluftmodule Fan-Filter-Einheiten (FFUs) Seite 22

23 Varianten der Umsetzung Lokale Einhausungen Verpackungseinheit Reinigung Montage Verpackung Seite 23

24 Varianten der Umsetzung Komplette Sauber- / Reinräume Analyselabor Montagereinraum Seite 24

25 Ausgeführte Beispiele Spülstand mit Reinstluftmodulen Reinstspülen von Bauteilen zu 100% und anschließende Verpackung Komplett unter Laminar Flow Seite 25

26 Ausgeführte Beispiele Grundriss Analyselabor ++ Personalschleuse CT Analyseraum ISO Regal Spüle 1200x900x800 Analysebereich Tisch 2000x900x800 5,20 m Tisch 2000x900x800 Halle Materialschleuse Tisch 2000x900x800 Fenster Fenster 3,60 m Regal 0 Luftströmung Seite 26

27 Ausgeführte Beispiele Isometrie Analyselabor Seite 27

28 Ausgeführte Beispiele Technische Umsetzung Seite 28

29 Ausgeführte Beispiele Technische Umsetzung Seite 29

30 Ausgeführte Beispiele Grundriss Reinigung + Verpackung Personal schleuse Material schleuse Analyse Reinraum ISO 8 Waschmaschine Seite 30

31 Ausgeführte Beispiele bauliche Umsetzung Seite 31

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 32