Um klassifiziert zu werden, muss ein Reinraum den Standards der International Organization of Standardization (ISO) entsprechen. Die 1947 gegründete ISO wurde mit dem Ziel gegründet, internationale Standards für sensible Aspekte wissenschaftlicher Forschung und Geschäftspraktiken umzusetzen, beispielsweise die Arbeit mit Chemikalien, flüchtigen Materialien und empfindlichen Instrumenten. Obwohl die Organisation freiwillig gegründet wurde, haben die festgelegten Standards grundlegende Prinzipien festgelegt, die von Organisationen weltweit anerkannt werden. Heute verfügt die ISO über 20.000 Standards, an denen sich Unternehmen orientieren können.
Der erste Reinraum wurde 1960 von Willis Whitfield entwickelt und entworfen. Das Design und der Zweck eines Reinraums besteht darin, seine Prozesse und Inhalte vor äußeren Umwelteinflüssen zu schützen. Die Menschen, die den Raum nutzen, und die darin getesteten oder konstruierten Gegenstände können einen Reinraum daran hindern, seine Sauberkeitsstandards zu erfüllen. Um diese problematischen Elemente weitestgehend zu eliminieren, sind spezielle Kontrollen erforderlich.
Eine Reinraumklassifizierung misst den Reinheitsgrad, indem die Größe und Menge der Partikel pro Kubikvolumen Luft berechnet wird. Die Einheiten beginnen bei ISO 1 und gehen bis ISO 9, wobei ISO 1 die höchste Reinheitsstufe und ISO 9 die schmutzigste Stufe darstellt. Die meisten Reinräume fallen in den Bereich ISO 7 oder 8.
Internationale Organisation für Normung von Partikelnormen
| Klasse | Maximale Partikel/m3 | FED STD 209E Äquivalent | |||||
| >=0,1 µm | >=0,2 µm | >=0,3 µm | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1.000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Klasse 1 | |
| ISO 4 | 10.000 | 2.370 | 1.020 | 352 | 83 | Klasse 10 | |
| ISO 5 | 100.000 | 23.700 | 10.200 | 3.520 | 832 | 29 | Klasse 100 |
| ISO 6 | 1.000.000 | 237.000 | 102.000 | 35.200 | 8.320 | 293 | Klasse 1.000 |
| ISO 7 | 352.000 | 83.200 | 2.930 | Klasse 10.000 | |||
| ISO 8 | 3.520.000 | 832.000 | 29.300 | Klasse 100.000 | |||
| ISO 9 | 35.200.000 | 8.320.000 | 293.000 | Raumluft | |||
Federal Standards 209 E – Klassifizierung der Reinraumnormen
| Maximale Partikel/m3 | |||||
| Klasse | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | >=10 µm | >=25 µm |
| Klasse 1 | 3.000 | 0 | 0 | 0 | |
| Klasse 2 | 300.000 | 2.000 | 30 | ||
| Klasse 3 | 1.000.000 | 20.000 | 4.000 | 300 | |
| Klasse 4 | 20.000 | 40.000 | 4.000 | ||
So führen Sie eine Reinraumklassifizierung durch
Da der Zweck eines Reinraums darin besteht, empfindliche und zerbrechliche Komponenten zu untersuchen oder daran zu arbeiten, erscheint es sehr unwahrscheinlich, dass ein kontaminierter Gegenstand in eine solche Umgebung gelangt. Es besteht jedoch immer ein Risiko, und es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um es zu kontrollieren.
Es gibt zwei Variablen, die die Klassifizierung eines Reinraums herabsetzen können. Die erste Variable sind die Personen, die den Raum nutzen. Das zweite sind die Gegenstände oder Materialien, die hineingebracht werden. Unabhängig vom Engagement des Reinraumpersonals passieren Fehler zwangsläufig. Wenn man es eilig hat, vergisst man möglicherweise, alle Protokolle zu befolgen, trägt unangemessene Kleidung oder vernachlässigt einen anderen Aspekt der Körperpflege.
Um diese Versäumnisse zu kontrollieren, haben Unternehmen Anforderungen an die Art der Kleidung gestellt, die Reinraummitarbeiter tragen müssen, was von den erforderlichen Prozessen im Reinraum abhängt. Zur normalen Reinraumkleidung gehören Fußbedeckungen, Mützen oder Haarnetze, Augenschutz, Handschuhe und ein Kittel. Die strengsten Normen schreiben das Tragen von Ganzkörperanzügen vor, die über eine unabhängige Luftversorgung verfügen, die verhindert, dass der Träger den Reinraum mit seiner Atemluft verunreinigt.
Probleme bei der Aufrechterhaltung einer Reinraumklassifizierung
Die Qualität des Luftzirkulationssystems in einem Reinraum ist das größte Problem im Zusammenhang mit der Aufrechterhaltung der Reinraumklassifizierung. Auch wenn ein Reinraum bereits eine Klassifizierung erhalten hat, kann sich diese Klassifizierung leicht ändern oder ganz verloren gehen, wenn er über ein schlechtes Luftfiltersystem verfügt. Das System hängt stark von der Anzahl der erforderlichen Filter und der Effizienz ihres Luftstroms ab.
Ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor sind die Kosten, die den größten Teil der Wartung eines Reinraums ausmachen. Bei der Planung, einen Reinraum nach einem bestimmten Standard zu bauen, müssen Hersteller einige Dinge berücksichtigen. Der erste Punkt ist die Anzahl der Filter, die erforderlich sind, um die Luftqualität im Raum zu erhalten. Der zweite zu berücksichtigende Punkt ist die Klimaanlage, um sicherzustellen, dass die Temperatur im Reinraum stabil bleibt. Der dritte Punkt schließlich ist die Gestaltung des Raumes. In zu vielen Fällen verlangen Unternehmen einen Reinraum, der größer oder kleiner ist, als sie benötigen. Daher muss die Gestaltung des Reinraums sorgfältig analysiert werden, damit er genau den Anforderungen seiner beabsichtigten Anwendung entspricht.
Welche Branchen erfordern die strengsten Reinraumklassifizierungen?
Mit fortschreitender Technologie gibt es entscheidende Faktoren bei der Herstellung technischer Geräte. Eines der größten Probleme ist die Kontrolle kleinster Elemente, die den Betrieb eines empfindlichen Geräts stören können.
Der offensichtlichste Bedarf an einer kontaminationsfreien Umgebung besteht in der Pharmaindustrie, wo Dämpfe oder Luftschadstoffe die Herstellung eines Arzneimittels beeinträchtigen könnten. Branchen, die komplizierte Miniaturschaltkreise für Präzisionsinstrumente herstellen, müssen sicher sein, dass die Herstellung und Montage geschützt sind. Dies sind nur zwei der vielen Branchen, in denen Reinräume zum Einsatz kommen. Andere sind Luft- und Raumfahrt, Optik und Nanotechnologie. Technische Geräte sind kleiner und empfindlicher geworden als je zuvor, weshalb Reinräume weiterhin ein entscheidender Faktor für eine effektive Fertigung und Produktion sein werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. März 2023