汽車(chē)、航空无尘車(chē)间/洁净室技术设计解决方案
分(fēn)享:

汽車(chē)制造业的“洁净室”并没有(yǒu)按照ISO分(fēn)类。多(duō)数关键的地方,如变速器、燃料喷射器装配車(chē)间以及喷漆间初并不是按照“洁净室”的要求设计的,而是仍然按照未分(fēn)类的洁净室设计的。但是,汽車(chē)制造厂的工程师们越来越认识到,在生产过程中需要保持洁净,而且目前的这种越来越严格的控制趋势的发展速度也正在加快。


洁净室设计

   在比较宽大的汽車(chē)组装环境中,从机器人和其它装配设备上散发出来油雾和金属微粒会散布到空气中,精密的机械组件必须清洗和处理(lǐ)。解决这个问题的核心在于设置无尘區(qū)或者保护區(qū),把喷漆和重要的生产區(qū)域分(fēn)开,避免交叉污染。控制空气污染物(wù),不能(néng)让它进入生产區(qū),例如发动机和传动装置组装區(qū)。

   污染物(wù)微粒聚集在组件不适当的位置上可(kě)能(néng)会损害其功能(néng)或者使其彻底报废。柴油喷射技术就是一个很(hěn)好的例子。从1996年开始,在五年时间里这项技术性能(néng)迅速提高,结果是喷射压力越来越高、喷嘴尺寸越做越小(xiǎo)。高压泵的[敏感词]压力在2000巴以上,燃料通过直径大约為(wèi)100μm的孔注入燃烧室。在生产这类系统时只是保证不同的组件高度清洁是不够的,组装工艺也必须在高度清洁的环境下进行。


   喷射系统说明,许多(duō)汽車(chē)组件都必须保持表面高度清洁,但是这些关键的區(qū)域往往集中在组件的内部。许多(duō)组件采用(yòng)非常复杂的金属结构,在成形后加工成终的形状并且包含介质通孔或需要高度清洁的内表面。[敏感词]可(kě)以用(yòng)来检查这种组件清洁程度的办法是通过清洁程序,提取所有(yǒu)微粒污染物(wù),然后分(fēn)析清洗液。為(wèi)了做到这一点,一般是把微粒污染物(wù)沉积到过滤膜上,然后进行显微分(fēn)析或者重量测定分(fēn)析。

   在制造环境中,人们所关注的微粒尺寸一般都比较大,它们不会像烟雾那样散开,而会掉到组件的表面上,所以与在半导體(tǐ)无尘室中的空气控制方案完全不同。另外,人们关注的范围也越来越窄,需要控制的污染物(wù)的尺寸[敏感词]的直径在80至120μm之间,小(xiǎo)的在40至60μm之间,例如金属、类污染物(wù)。这些用(yòng)户的目标与常规洁净室用(yòng)户的没有(yǒu)什么两样:防止产品出现用(yòng)肉眼看得到的缺陷和功能(néng)性缺陷。

 
 汽車(chē)制造行业室/无尘室概述:

   德國(guó)的汽車(chē)供应商(shāng)西门子公司在十多(duō)年前就已经将净化级别為(wèi)10,000级的设施用(yòng)于燃料喷射器装配車(chē)间。八年前,我作為(wèi)一个洁净室顾问,為(wèi)福特公司设计了一套净化级别為(wèi)10,000级的燃料喷射器装配设施,它的设计概念更接近于一个典型的半导體(tǐ)设施而不是传统的汽車(chē)生产線(xiàn)。 

   我们对存在汽車(chē)“无尘室”内的空气作了采样,结果显示污染物(wù)质颗粒的體(tǐ)积都比较大,通常在50μm左右甚至更大。这些颗粒的产生主要是由于正压不良以及缺少气闸室和通道,还有(yǒu)忽略了对仪器、工作人员以及部件的预清洁处理(lǐ)工作。我们发现经过我们实施了[敏感词]的措施后,可(kě)以达到洁净室等级的要求。

1、进入洁净室之前,预先清洁仪器、人员以及零件;
2、用(yòng)可(kě)控的多(duō)级压力、温度和湿度控制装置密封建筑;
3、HEPA过滤;
4、增强工艺以减少颗粒/沉淀物(wù)的产生;
5、保护性外衣;
6、清洁;
7、双门配置将相邻的空间分(fēn)开,包括运送和接收區(qū)域。  

 
 航空洁净室/无尘室概述:

   美國(guó)[敏感词]航空航天局( NASA )飞往太阳系天體(tǐ)的太空行动要能(néng)够维持生命,或者可(kě)能(néng)要维持处于基本进化状态的生命,对于太空船表面上的[敏感词]孢子数有(yǒu)严格的限制要求;随着洁净室规程效率的提高,这些限制等级很(hěn)可(kě)能(néng)会慢慢地降低。 当然其它航空类的洁净室要求也基本上差不多(duō)。几项前景看好的技术可(kě)以帮助承包商(shāng)降低孢子数,达到可(kě)接受的水平,快速测定微生物(wù),并确定飞船微生物(wù)的详细基因组。

   NPR 8020.12 允许采用(yòng)其他(tā)方法替代125°C干热灭菌,只要程序和质量控制得到NASA行星保护官方( PPO )批准。然后,这些方法就会在得到批准的PP (行星保护)计划中被列出。通过引用(yòng)规格数字,飞行器硬件图纸可(kě)以采用(yòng)这些独特的微生物(wù)减量方法。微生物(wù)屏障可(kě)用(yòng)于防止先前经过消毒的區(qū)域被重复污染;至少1,244 Pa ( 5英寸水柱)的压力才能(néng)满足防止微生物(wù)入侵的需要。高效空气过滤器 HEPA (0.3 µm,效率99.97% )也是一种公认的高效微生物(wù)屏障。NASA要求航天飞船的装配要在[敏感词]限度為(wèi)ISO 8级( Fed. Std. 209E Class 100,000 )的洁净室中进行。 

   对于一个火星登陆任務(wù),整个航天飞船所能(néng)允许的[敏感词]孢子数為(wèi)300,000 (或<300个细菌芽孢/m2);所有(yǒu)的其它目标仍然有(yǒu)一个边坡稳定性概率( probabilistic )要求。每个航天飞船的所有(yǒu)表面區(qū)域可(kě)以有(yǒu)300,000个孢子的数量,适用(yòng)于火星的非特殊區(qū)域(大多(duō)数表面);而包括硬件内的有(yǒu)机體(tǐ)(如罐封胶囊)在内,总允许量為(wèi)500,000。海盗号以及其它接触“特殊區(qū)域”或寻找生命的航天飞船必须满足300,000的要求,并且通过干热灭菌将表面生物(wù)载荷降低到10,000,这意味着在飞船表面的所有(yǒu)可(kě)见孢子将不会超过30个。 

   多(duō)数的航空无尘室都有(yǒu)未知的微生物(wù)沉积率和表面微生物(wù)群體(tǐ),通常并没有(yǒu)可(kě)立即投入使用(yòng)的微生物(wù)实验室。当建造一个合适的微生物(wù)學(xué)实验室,以实施NPR 5340.1时,PP程序首先要做的是使它们的无尘室尽可(kě)能(néng)的无菌。為(wèi)此可(kě)以建造一个临时实验室,使用(yòng)100级( ISO 5级)洁净工作台,并设有(yǒu)台式恒温箱。采用(yòng)市场上有(yǒu)售的沉降板(捕捉微生物(wù)辐射尘)和基于胰酶大豆琼脂(TSA)的接触板(测定洁净室表面),就可(kě)以完成对洁净室(包括热真空室,声學(xué)和振动设施),以及相关的设备的初步检测。这些程序主要是设计用(yòng)来检测并计算异养菌、嗜温菌、好氧/厌氧微生物(wù)的数目的。可(kě)能(néng)在太空和行星环境下存活下来的微生物(wù)有(yǒu)喜盐生物(wù)、某些品种的芽孢杆菌和[敏感词]微生物(wù)。

   因此,随着科(kē)學(xué)技术的发展,人类太空活动或外星球移民(mín)的可(kě)能(néng)性实现,深空太空站(实验室),月球空间站,移民(mín)火星等。為(wèi)防止不可(kě)预测的风险,必须建设高科(kē)技的洁净室,模拟人类生存和发展的空间。為(wèi)人类的活动提供必要的支持。

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