当前位置：首页> 某汽车 LED 透镜注塑车间净化工程案例 ——ISO 8 级核心区光学级洁净控制方案
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基于 LED 透镜对表面洁净度的严苛要求（需达到无气泡、无缩痕、表面粗糙度 Ra<0.0002μm），结合不同制程污染特性划分 6 大功能区，核心区聚焦光学关键环节：
功能区域 | 核心生产 / 辅助功能 | 洁净度等级 | 关键设计要点 |
注塑成型区 | 光学级 PMMA 透镜注塑、脱模（核心区） | ISO 8 级（十万级） | 配备 H13 级 FFU（覆盖率 50%），垂直乱流换气次数≥25 次 /h；注塑机上方设局部排风罩（风量 600m³/h），快速排除熔融塑料挥发物；恒温控制 24±2℃（避免 PMMA 材料热变形），地面为环氧树脂自流平（表面电阻 10⁶-10⁹Ω） |
光学检测区 | 透镜透光率、光斑均匀性检测 | ISO 8 级（十万级） | 检测工位设局部单向流罩（风速 0.3m/s），避免检测过程二次污染；配备防眩光照明系统（色温 5000K），背景噪声≤55dB；工作台面铺设防静电橡胶垫（接地电阻≤1Ω） |
模具维护区 | 注塑模具清洁、抛光、保养 | ISO 9 级（三十万级） | 设模具专用清洗台（带高压喷淋 + 过滤循环系统），配备 HEPA 过滤吸尘器（过滤效率≥99.97%）；区域保持微负压（相对于核心区 - 5Pa），防止清洗废水挥发物扩散 |
原料预处理区 | PMMA 颗粒干燥、筛选（辅助环节） | ISO 9 级（三十万级） | 干燥机排气口设活性炭过滤器（去除挥发异味），原料输送管道内壁 Ra≤0.8μm（避免颗粒残留）；地面采用耐磨地砖，墙角做 R50mm 圆弧处理（便于清洁） |
人员净化通道 | 更衣、风淋、静电消除 | ISO 9 级（三十万级） | 采用 “换鞋→防静电服穿戴→风淋（30s）→粘尘垫” 流程，风淋风速≥20m/s；入口处设静电测试仪（达标方可进入核心区） |
物料传递区 | 成品透镜密封包装、周转 | ISO 9 级（三十万级） | 设双门互锁传递窗（内置 UV 消毒，照射时间≥15min），成品采用防静电 PVC 密封包装；区域与注塑区保持 + 5Pa 压差（防止外部污染渗入） |
• 分级空气净化系统：平衡洁净需求与经济性
采用差异化过滤配置，核心区强化微粒控制，辅助区简化设计降低能耗：
◦ ISO 8 级核心区（注塑 / 检测）：实施 “初效（G4）+ 中效（F8）+ 高效（H13）” 三级过滤，FFU 按 “注塑机集群区域密集布置” 原则安装，确保成型工位洁净空气覆盖；回风采用 “侧墙下回风 + 地沟回风” 组合方式，减少地面扬尘；
◦ ISO 9 级辅助区（模具 / 原料）：采用 “初效 + 中效” 二级过滤，换气次数 15 次 /h，新风补充量 20%；模具维护区增设独立排风系统（换气次数 20 次 /h），针对性处理清洗过程产生的水汽与油污。
• 工艺适配控制技术：保障光学性能稳定
◦ 温湿度精准控制：核心区采用变频空调机组，温度稳定在 24±2℃（PMMA 材料最佳成型温度），相对湿度 50±5% RH—— 避免湿度过高导致模具生锈，湿度过低产生静电吸附（静电电压严格控制 < 100V）；
◦ 挥发物处理：注塑机喷嘴上方 150mm 处设置万向排风罩，捕捉效率≥90%，废气经活性炭吸附装置处理后排放（异味去除率≥85%）；
◦ 静电防护体系：全区域铺设防静电接地网（接地电阻≤1Ω），操作人员配备防静电手环、手套，周转工具采用导电 PP 材料，实时监测静电电压并声光报警。
• 污染交叉防控：杜绝光学缺陷源头
◦ 气流组织：核心区相对于辅助区保持 + 8Pa 气压梯度，空气流向严格从洁净区到非洁净区，避免模具维护区油污扩散至注塑区；
◦ 清洁规程：每日生产前用无尘布蘸 75% 乙醇擦拭注塑模具型腔，每班次对 FFU 过滤器表面进行尘埃粒子检测，每月更换活性炭过滤模块；
◦ 物料管控：光学级 PMMA 原料开封后需在 4 小时内使用完毕，未用完原料密封存放于干燥柜（湿度≤30% RH）。
• 关键施工规范
a. 洁净地面：核心区环氧树脂自流平施工采用无溶剂材料，平整度误差≤3mm/2m，固化后进行表面防静电处理（电阻值检测合格方可验收）；
b. FFU 安装：采用卡扣式快速安装结构，安装后进行 PAO 检漏测试（漏过率≤0.1%），确保过滤效率达标；
c. 排风系统：注塑区局部排风罩与管道连接处做密封处理，系统运行时噪声≤70dB（符合工业场所噪声限值标准）。
• 合规性验收
a. 洁净度检测：第三方机构用激光粒子计数器检测，ISO 8 级核心区≥0.5μm 微粒浓度稳定在 85000-320000 粒 /m³，符合标准要求；
b. 工艺验证：连续 3 批次生产验证，透镜表面缺陷率≤3.5%，透光率实测值≥92%（达到光学级 PMMA 材料特性指标）；
c. 系统认证：通过 ISO 14644-1 Class 8 洁净度认证及 ROHS 环保检测，所有材料符合食品接触级安全标准。
• 品质提升：透镜不良率从改造前的 12% 降至 3.5%，其中 “表面微粒污染” 导致的透光率不足问题减少 91%，客户退货率下降 76%；
• 效率优化：因洁净度稳定，注塑机换模时间缩短 20%，设备有效稼动率从 75% 提升至 88%；
• 节能效益：采用分级净化设计，较全车间 ISO 8 级方案建设成本降低 32%，运行阶段年耗电量减少 15 万度；
• 合规保障：连续 12 个月监测显示，洁净度、静电防护、废气排放等指标全部符合国家标准，未发生环保或品质投诉事件。
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