Geht es um die Auswahl für die Sauberkeitsstufe, dann bildet die Sauberkeitsspezifikation der Bauteile und Baugruppen die Grundlage. Diese legt die räumlichen Gegebenheiten und weitere Aspekte im Bereich Personal und Logistik fest.
Im VDA 19 Teil 2 wird der Zusammenhang, der zwischen einer kritischen Partikelgröße und einem Raumkonzept herzustellen ist, mittels „Flugfähigkeitsdiagramm“ dargestellt. Die Skizzierungen (siehe Grafik weiter unten) stellen anschaulich das Ausbreitungsvermögen von Partikeln über bzw. durch die Luftatmosphäre dar und leisten Hilfestellung zur Auswahl der Sauberkeitsstufe.
Sauberkeit – drei Bereiche haben Relevanz
Das dargestellte Diagramm weist mit den Achsen Partikelgröße und Dichte auf drei Bereiche hin, die ebenfalls im VDA Teil 2 näher beschrieben werden. Demnach handelt es sich bei dem schraffierten Bereich (Partikelgrößen ab 1000 µm) um ein Gebiet außerhalb von Sauberkeitsspezifikationen nach VDA 19. Dies bedeutet, dass die jeweilige Produktion in einer konventionellen Umgebung erfolgen kann. Spezielle sauberkeitsregulierende Maßnahmen sind in dieser – als Sauberkeitsstufe 0 (SaS0) bezeichneten – Umgebung nicht notwendig.
Die Skizzierungen stellen das Ausbreitungsvermögen von Partikeln über bzw. durch die Luftatmosphäre dar (Grafik: mit frdl. Genehmigung VDA)
Sauberraum – Sauberkeit, die graue Zone
Oberhalb der diagonalen Trennlinie befindet sich das sogenannte graue Gebiet. Hier folgen Partikel nach ihrer Entstehung und/oder Freisetzung in erster Linie der Schwerkraft. Dies bedeutet, dass diese Partikel innerhalb einer kurzen Distanz direkt zu Boden fallen. Sie sind damit in der Umgebungsluft nicht aktiv. Immer dann, wenn Bauteile und/oder ganze Baugruppen im Sinne einer Funktionsbeeinträchtigung auf solche Partikel reagieren können, dann führt der Einsatz einer Reinlufttechnik nicht zum Ziel. Denn die problematischen Partikel können nicht aus der bestehenden Umgebungsluft ausfiltriert werden, wenn sie hier gar nicht in Bewegung sind. Entsprechende Umgebungen in der Fertigung, die reinluftunabhängig sind, werden dem Sauberraum, der Sauberzone oder den Sauberkeitsstufen 1 und 2 zugeordnet.
Reinraum der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3)
Innerhalb der weißen Zone, die sich unterhalb der diagonal verlaufenden Trennlinie der Grafik abzeichnet, besteht die Möglichkeit, dass Partikel schon bei leichten Strömungen in der Raumluft mobil bleiben. In dem Fall können sie sich vom Ort der Entstehung oder Freisetzung nach Belieben ausbreiten. Wenn Bauteile und ganze Baugruppen hierauf im Sinne einer funktionellen Beeinträchtigung reagieren, dann können zusätzliche sauberkeitsrelevante Maßnahmen bzw. der Einsatz von Reinlufttechnik sinnvoll und hilfreich sein. Denn so lassen sich die entsprechenden Partikel aus der Luft der Umgebung herausfiltern. Experten sprechen bei einer solchen Umgebung in der Fertigung von einem Reinraum der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3).
Sauberraum – Flugfähigkeitslinie und Parameter
Die im Flugfähigkeitsdiagramm dargestellte Trennlinie zwischen der grauen und weißen Zone, die auch als „Flugfähigkeitslinie“ bezeichnet wird, kann nicht als exakte Grenze verstanden werden. Sie steht vielmehr in Abhängigkeit zu einer Vielzahl an Parametern der Partikel und der Luftströmung. Zur Formulierung einer Richtlinie werden dabei jeweils die Parameter Dichte, Größe und Form der Partikel herangezogen. Je geringer die Dichte ist und je kleiner ein Partikel wird, umso so höher besteht die Wahrscheinlich einer unerwünschten Ausbreitung in der Umgebungsluft. Auch die Form der Partikeln nimmt Einfluss. Sofern sich Partikel von einer runden Form hin zu einer kompakten und faserförmigen Ausgestaltung entwickeln, verschiebt sich die in Abb. C.1 dargestellte gestrichelte Linie weiter nach oben. In der Konsequenz weitet sich damit dann auch der Bereich der Sauberkeitsstufe 3 (SaS3) aus, in dem Reinraumtechnik zur Anwendung kommt.
- Lesen Sie hierzu auch Teil 1:
Sauberraum trifft Reinraum – Sauberkeitsbereiche gemäß VDA19.2
Literatur:VDA19.2 – Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie
Grafik „Flugfähigkeitsdiagramm“ mit frdl. Genehmigung VDA)
Verweise:
VDA 19 Teil 2 – Technische Sauberkeit in der Montage
Reinraum der Klasse 1 im INA der Uni Kassel – Interview mit Dr. rer. nat. habil. Martin Bartels
Reinster Reinraum – Interview mit Dipl.-Biol. Markus Keller
Der reinste Reinraum der Welt
Reinraumtechnik -Interview mit Dr. Lothar Gail
Interview mit Dipl.-Ing. Hans Illig