第一,空氣“分子級手術(shù)”:無塵室的主要原理
潔凈室,又稱潔凈室,本質(zhì)上是空氣的“分子手術(shù)”。通過初級、中級、高效三級過濾系統(tǒng),室外空氣凈化到特定標(biāo)準(zhǔn)后送入室內(nèi),室內(nèi)污染空氣經(jīng)回風(fēng)系統(tǒng)處理后回收。以金久科技為例,其車間氣體需要經(jīng)過三重過濾:初級過濾器阻擋5微米以上顆粒,中間過濾器捕獲1-5微米以上顆粒。μm塵埃,最終由高效濾網(wǎng)組成(HEPA)將0.3μM粒濃度控制在3520/立方米以下——這個標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一般的室內(nèi)環(huán)境。
這種空氣循環(huán)系統(tǒng)就像“永動機(jī)”,不斷稀釋室內(nèi)污染物。ISO設(shè)計于寧德時代的電動飛機(jī)電池在7級車間中,由于垂直層流送風(fēng)系統(tǒng)的降低,金屬雜質(zhì)的診斷率降低了87%,露點溫度保持在-45℃以下,完全消除了靜電帶來的短路風(fēng)險。
從實驗室到生產(chǎn)線:多維應(yīng)用領(lǐng)域
1. 在芯片制造領(lǐng)域,半導(dǎo)體行業(yè)的“心臟手術(shù)室”是無塵車間不可或缺的“心臟手術(shù)室”。ISO用于DJI無人機(jī)IMU(慣性測量單元)生產(chǎn)線。 5級潔凈室,0.1μM顆粒濃度嚴(yán)格控制在3520/立方米以下,以保證陀螺儀和激光雷達(dá)的微米級裝配精度。臺積電的12英尺晶圓廠將其清潔度提高到ISO 三級,相當(dāng)于在足球場大小的空間里,只允許有幾顆鹽大小的顆粒。
2. 生物醫(yī)學(xué)的“無菌堡壘”疫苗生產(chǎn)完全依賴無塵車間。新冠肺炎疫情期間,輝瑞-BioNTech疫苗的mRNA脂納米顆粒包裝過程需要在ISO進(jìn)行在5級環(huán)境中完成。車間內(nèi)每立方米空氣的微生物濃度控制在1個以下,需要通過“氣閘雙門鎖”系統(tǒng)避免交叉感染。一家生物制藥公司的萬級無塵車間甚至配備了微生物實驗室,可以實時監(jiān)測霉菌、細(xì)菌等指標(biāo)。
3. 金久科技在食品行業(yè)的“冷藏密碼”例子揭示了無塵車間在食品包裝領(lǐng)域的創(chuàng)新。通過無溶劑復(fù)合機(jī)和全智能熟化室,其車間可以生產(chǎn)阻氧率99.9%的包裝產(chǎn)品。在乳制品行業(yè),蒙牛的特侖蘇生產(chǎn)線選擇了ISO 在8級無塵車間,酸奶的保質(zhì)期從21天延長到6個月,其背后是離子風(fēng)機(jī)持續(xù)除靜電,溫度控制在4℃。±精確設(shè)計為0.5℃。
4. 在無人機(jī)、eVTOL飛機(jī)等低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,無塵車間正成為無人機(jī)、eVTOL飛機(jī)等低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵。ISO是DJI為電機(jī)生產(chǎn)線建設(shè)的 4級潔凈室,選擇磁懸浮減振平臺將路面振動控制在1級μm/秒²下面,配合低湍流層流罩,確保0.01克質(zhì)量誤差檢測精度。一家eVTOL公司還通過CFD模擬優(yōu)化氣流路徑,將FFU(風(fēng)機(jī)過濾單元)的數(shù)量從120臺減少到82臺,每年的電費減少60萬元。