注塑厂净化车间打造方案-清阳工程

2025-12-11 17:21 昆山清阳净化系统工程有限公司

注塑制品（尤其是电子、医疗、汽车精密件）对生产环境的洁净度、温湿度稳定性要求严苛，其净化车间设计需平衡"精密生产需求、能耗控制、环保合规"三大目标，结合ISO 14644与行业特殊标准，构建从原料处理到成品仓储的全链条洁净保障体系。

 

一、洁净度分级与核心参数体系

 

1. 分级标准与产品适配

 

根据注塑件精度及应用场景，实施梯度洁净控制：

 

产品类型 洁净度等级 核心控制指标（≥0.5μm粒子） 换气次数 典型应用

医疗植入件 ISO 5级（百级） ≤3,520个/m³ ≥150次/h 手术器械配件、输液器接口

电子连接器 ISO 7级（万级） ≤352,000个/m³ ≥30次/h 芯片插座、精密端子

汽车精密塑件 ISO 8级（十万级） ≤3,520,000个/m³ ≥20次/h 传感器外壳、仪表盘组件

普通工业件 ISO 9级 ≤35,200,000个/m³ ≥12次/h 日常用品、包装容器

 

注：动态生产时，ISO 5级区域粒子浓度需控制在静态值的1.2倍以内，避免微尘导致的产品缺陷。

 

2. 关键环境参数基准

 

- 温湿度控制：

- 常规注塑区：温度24±2℃，湿度50±5%RH（减少模具结露与原料吸潮）。

- 精密成型区：温度22±1℃，湿度55±3%RH（稳定熔体流动性，降低尺寸偏差）。

- 特殊材料区：聚酰胺（PA）存储区湿度40-50%（防止水解），聚碳酸酯（PC）成型区湿度≤50%（避免银丝缺陷）。

- 压差与气流：

- 压差梯度：洁净区相对非洁净区正压≥10Pa，不同级别洁净室之间≥5Pa，防止低洁净度空气倒灌。

- 气流模式：ISO 5级区域采用垂直单向流（风速0.35-0.5m/s），ISO 7-8级采用混合流，通过散流板实现均匀送风。

 

二、空气净化与废气处理系统

 

1. 多级过滤体系设计

 

- 空气净化流程：

新风→初效过滤器（G4，拦截≥5μm粉尘）→中效过滤器（F8，拦截1-5μm颗粒）→表冷器/加热器→加湿器/除湿器→亚高效过滤器（H11）→高效过滤器（H13/H14）→洁净区。

ISO 5级区域末端增设ULPA过滤器（U15），对0.12μm粒子过滤效率≥99.9995%。

- 局部净化强化：

注塑机喷嘴上方设置层流罩（覆盖范围1.2m×0.8m），形成局部百级环境，风速0.4m/s，快速带走熔胶产生的挥发物与微小料屑。

 

2. 注塑废气专项处理

 

- VOCs控制技术：

- 收集系统：每台注塑机上方安装吸气罩（风量300-500m³/h），捕集率≥95%。

- 处理工艺：

- 中低浓度废气：活性炭吸附塔（吸附效率≥90%）+ 15米高空排放。

- 高浓度废气：催化燃烧装置（CO炉，净化效率≥98%），热回收利用（预热新风）。

- 粉尘控制：

碎料间设置负压集尘系统（相对洁净区负压5Pa），粉尘经布袋过滤器（效率≥99%）处理后排放，避免塑料粉尘污染洁净区。

 

三、车间布局与功能分区

 

1. 分区与动线规划

 

采用"单向流"布局原则，实现人流、物流、气流有序管控：

 

- 核心流程：

原料存储（非洁净区）→干燥处理（准洁净区）→注塑成型（洁净区）→检测（洁净区）→包装（洁净区）→成品仓储（非洁净区），各区通过缓冲间连接，避免交叉污染。

- 人员净化路径：

换鞋→脱外衣→洗手→风淋（≥20秒）→穿洁净服→缓冲间→洁净区，不同洁净级别的更衣区独立设置，防止交叉污染。

- 物料传递系统：

原料经传递窗（带紫外线消毒）进入，成品通过气闸室送出，碎料、废料从专用通道运出，避免逆向流动。

 

2. 设备布局要点

 

- 注塑机间距≥1.5m（便于操作与维护），排列方向与气流方向一致，避免阻碍空气循环。

- 模具存放区设在洁净区外侧，通过专用传递窗更换模具，减少洁净区开门次数。

- 检测台设置在洁净区下风向，避免检测过程中产生的微尘污染成型区。

 

四、材料选型与施工规范

 

1. 围护结构材料

 

- 墙面与顶棚：

- 洁净区：50mm厚夹芯彩钢板（钢板厚度≥0.5mm，芯材为岩棉），表面防静电处理（表面电阻10⁶-10⁹Ω），板缝用中性硅酮密封胶填充，气密性≤0.1m³/(m²·h)。

- 特殊处理：墙角、地角做R≥50mm圆弧处理（304不锈钢材质），避免积尘与料屑残留。

- 地面系统：

区域类型 材料选择 核心性能参数

精密成型区 防静电环氧自流平 耐磨性≥5000转，耐注塑机液压油腐蚀

普通洁净区 导电PVC卷材 无缝焊接，表面电阻10⁷-10⁸Ω，易清洁

原料干燥区 耐磨金刚砂地坪 抗压强度≥80MPa，耐受叉车碾压

 

2. 细节构造要求

 

- 风管采用镀锌钢板（厚度≥0.8mm），法兰连接密封，保温层为阻燃PEF材料（厚度≥20mm），避免结露污染。

- 洁净区灯具为嵌入式LED防尘灯（照度≥300lx），与顶棚平齐安装，缝隙≤1mm，防止积尘。

- 插座、开关为净化专用型，表面光滑无缝，与墙面密封处理，避免成为污染源。

 

五、防静电与安全防护

 

1. 全域静电管控

 

- 接地系统：

地面铺设铜箔网格（600×600mm），与接地干线连接，接地电阻≤1Ω；注塑机、检测设备通过4mm²多股铜缆单独接地，避免接地环路干扰。

- 中和装置：

原料输送区、取件工位安装离子风机（平衡时间≤2秒），将静电电压控制在≤50V，防止塑料件因静电吸附尘埃。

- 人员防护：

操作人员穿戴防静电连体服（表面电荷密度≤0.1μC/m²）、导电鞋（阻抗10⁶-10⁸Ω），进入洁净区前通过静电测试桩检测（电阻750kΩ-35MΩ）。

 

2. 防爆与安全设计

 

- 溶剂存储区（如脱模剂）设置防爆墙（耐火极限≥1h），配备防爆灯具、通风系统（换气次数≥12次/h），符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058）。

- 洁净区设置应急照明（连续照明≥90分钟）与疏散指示标志，安全出口≥2个，门向疏散方向开启，通道宽度≥1.2m。

 

六、设备选型与验证维护

 

1. 核心设备适配

 

- 注塑机：

选用全电动注塑机（伺服电机驱动），减少液压油泄漏污染；料筒、螺杆采用38CrMoAlA材质（氮化处理），表面粗糙度Ra≤0.8μm，减少物料残留。

- 辅助设备：

- 干燥机：密闭式热风循环（露点≤-40℃），避免原料二次污染。

- 机械手：食品级润滑脂，表面光滑易清洁，与注塑机同步运行，减少人工干预。

 

2. 验证与维护体系

 

- 四阶段确认：

- 设计确认（DQ）：验证方案符合产品精度要求（如尺寸公差±0.01mm）。

- 安装确认（IQ）：设备定位误差≤±5mm，管道连接无泄漏。

- 运行确认（OQ）：连续3天监测，温湿度、洁净度、压差等参数达标。

- 性能确认（PQ）：模拟生产，产品缺陷率≤0.1%（按百万件计）。

- 日常维护：

- 过滤器：初效过滤器每月更换，中效过滤器每3个月更换，高效过滤器每6-12个月检漏（泄漏率≤0.01%），阻力超过初始值1.5倍时更换。

- 设备清洁：每日用75%酒精擦拭机械手、取件区域，每周彻底清洁注塑机料斗、喷嘴，每月对洁净区进行臭氧消毒（浓度20ppm，作用2小时）。

 

七、节能设计与环保合规

 

1. 节能技术应用

 

- 系统优化：

采用变频风机（根据粒子浓度自动调节转速）、热回收装置（回收注塑机余热加热新风），较传统系统节能30%-40%。

- 运行策略：

非生产时段（如夜间）切换至"节能模式"，送风量降至50%，维持基本正压，减少能耗。

 

2. 环保与认证

 

- 排放标准：

废气排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB 16297），VOCs排放浓度≤60mg/m³，噪声≤70dB(A)（厂界）。

- 认证体系：

需通过ISO 9001（质量管理）、ISO 14001（环境管理）、IATF 16949（汽车件）或ISO 13485（医疗件）认证，医疗级车间还需通过GMP审核。

 

注塑厂净化车间建设的核心是"以产品精度定洁净等级，以生产工艺定系统配置"，通过精准的空气净化、静电防护、温湿度控制及科学管理，满足不同类型注塑件的生产需求。建议选择具有注塑行业经验的集成商，结合BIM技术优化布局，采用模块化施工缩短工期（较传统方式节省20%），同时预留10%的扩展空间，适应未来产能提升需求。

清阳工程专业18年从事承接江苏、浙江、上海、安徽、河南等地区

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