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wiki:projets:isolateur

Isolateur

Description du projet

Ce projet a pour but d'élaborer une mini « salle blanche »

Participation

Coordinateur:

  • Benjamin Lomuto (benjamin.lomuto@gmail.com)

Pour le moment, nous recrutons actuellement des membres pour participer à l'évolution du projet.

Évolution du projet

  • Documentation en cours

Documentation

Principe

C'est un espace confiné où la concentration des particules dans l'air y est maîtrisé. Cela permet la manipulation de dispositif électronique (microprocesseur, disque dur), biotechnologie, biologique (culture de virus, bactéries,…) ou bien la construction d'optique ou de micro-mécanismes. L'isolateur marche sur le même principe qu'une salle blanche sauf que celui-ci, mise à part sa petite taille comparé à celle d'une salle, représente un avantage financier et revient environ 5 fois moins cher que l'installation et l'exploitation d'une salle blanche.

Fonctionnement

Il s'agit ici de purifier les impuretés de l'air (poussières, bactéries, et autres particules) dans un espace protégé à la contamination.

(SCHEMA)

Il faut avoir en tête les principaux paramètres à prendre en compte:

  • La pression relative
  • Les particules
  • L'humidité
  • La température à l'intérieur
  • Matériaux

La pression

La pression va avoir pour rôle de garder la zones décontaminé. En soit, il ne s'agit pas ici de se mettre à une pression très élevé, mais juste assez pour mettre l'installation en surpression (de l'ordre de ΔP = 25 Pa), ce qui permettra de diriger le flux d'air de la partie la plus propre vers la plus sale (principe de la marche en avant). Il est important de toujours aller de la matière première vers le produit fini, sans jamais revenir en arrière, pour éviter les contamination croisé ni de mettre en rapport des produits à différents stade de leurs fabrication . La pression peut aussi se traduire (dans notre cas) par injecter de l'air en excès par rapport au volume de l'enceinte. On pourra dès leurs jouer sur le débit d'air envoyer ou celui sortant, en le contrôlant  car cela influencera le flux d'air que l'on créera.

Il existe deux types de flux :

  • Flux de type turbulent : l'air filtré est soufflé dans toute les directions et se mélange à l'air pollué sous l'effet de dilution
  • Flux de type laminaire : l'air est soufflé de façon unidirectionnelle et chassé vers les bouches de sortie.

(SCHEMA)

Le type laminaire est le plus performant, pour avoir une représentation de ce flux, c'est comme un ensemble de filets d'air rectilignes et parallèles, qui lorsqu'ils rencontrent un obstacle, le contournent et redeviennent parallèles et rectilignes. L'avantage est que la vitesse de circulation de l'air est de v ~0,5 m/s) Pourquoi la surpression et pas de dépression ?

Comparons les deux :

  • La surpression : permet aux divers polluants (poussières et autres particules notamment) de ne pas rentrer dans l'enceinte. L'extérieur reste à l'extérieur.
  • La dépression quant à elle, laisse l'intérieur à l'intérieur. (Notamment utile pour les biologistes pour les cultures de bactérie).

(SCHEMA)

Les particules

Prenons pour exemple la micro-électronique : Sur un circuit intégré, des poussières d´une dimension de quelques micromètres pourraient être comparées à un éléphant dans un magasin de porcelaines. Cette contamination peut ruiner la viabilité des produits fabriqués. Afin de produire des composants sans contamination, il est nécessaire de travailler dans une zone sans contamination.

Il existe plusieurs types de filtres (exemple : électrofiltres, filtre à manches, filtres à tiroirs…) et manières de filtrer l'air (chambre verticale de dépôt, cyclone …). Le filtre le plus efficace actuellement sur le marché est le filtre ULPA (Ultra Low Penetration Air) .

Le but bien entendue serait de créer un environnement le plus pur possibles, avec le moins de particules.

Humidité et température

Ce sont deux facteurs de développement de micro-organisme. Il faut y faire attention dans le cadre de culture biologique.

Pour la micro-électronique, il faut prendre en compte la contamination des composés organiques ou minéraux volatiles (acide,bases,métaux lourds,…) car oui, l'air n'est pas si pur que ça et bon, entre nous, je ne pense pas qu'on se lancera dans la production d'air pur ni d'air liquide.

Bref tout ça pour dire qu'il faut tenir de notre environnement pour construire dans les meilleures conditions possibles.

Matériaux

De base, les matériaux qu'il faut utiliser doivent être :

  • Facile à nettoyer et résistants aux produits nettoyant (eaux, détergent, désinfectants)
  • Durables et inertes
  • Si nécessaire, antistatique

Il faut bien entendu que l'assemblage soit étanche à l'air

Avec la propriété d'avoir un environnement antistatique, il faut tenir compte que pour certaines applications :

  • Risque d'endommagement de composants de cartes électroniques par décharge électrostatique
  • Risque de contamination par attraction électrique de particules chargées.

En plus du revêtement antistatique, afin d´éviter les problèmes de charge électrique statique, le taux d´humidité relative ne devrait pas descendre en-dessous de 50% pendant les opérations et jamais descendre en-dessous de 30% pour plus de quelques heures.

Matériaux pouvant entrer dans la fabrication , puisqu´ils ne dégagent pas de particules (solide, liquide ou gaz), sont résistants à l´abrasion et aux agents de nettoyage :

  • acier inoxydable
  • feuilles déacier peint ou aluminium anodisé
  • béton scellé (silicate de lithium)
  • feuilles plastiques soudées à chaud
  • céramiques
  • verre
  • résines époxy
wiki/projets/isolateur.txt · Dernière modification: 2016/09/11 12:59 (modification externe)