Impianti di aspirazione per l’industria elettronica

Lavorazioni elettroniche e inquinanti generati: l’importanza di un impianto di aspirazione adeguato nell’industria elettronica

La produzione di schede elettroniche è un processo altamente specializzato che comporta l’impiego di tecnologie avanzate, materiali delicati e sostanze potenzialmente pericolose. In questo settore, dotarsi di un impianto di aspirazione adeguato riveste un ruolo cruciale per garantire la sicurezza degli operatori, la qualità del prodotto e la conformità normativa.

I principali processi produttivi che in questo settore normalmente generano inquinanti sono:

• Saldatura a stagno, sia manuale che automatizzata (a onda o reflow)
• Dosaggio e serigrafia di paste saldanti
• Taglio, fresatura e foratura dei circuiti stampati (PCB)
• Lavaggi chimici e test funzionali
• Assemblaggio robotizzato (pick and place)

Ognuna di queste lavorazioni può comportare l’emissione di sostanze nocive, che vanno gestite in modo mirato ed efficiente tramite un impianto di aspirazione ben progettato.

Tipologie di inquinanti nel settore elettronico

Fumi di saldatura

La saldatura dei componenti elettronici genera fumi sottili, composti da particelle metalliche (piombo, stagno, argento) e vapori di flussanti (resine, acidi organici). Questi inquinanti sono spesso invisibili e respirabili, quindi particolarmente pericolosi per la salute se non intercettati alla fonte.

Polveri di lavorazione

Operazioni meccaniche come fresatura, trapanatura e taglio CNC generano polveri fini, talvolta anche abrasive o conduttive. Queste derivano da materiali come vetroresina, rame, alluminio o altri metalli, e possono compromettere sia l’elettronica di precisione che la salute degli operatori.

Vapori chimici

Le fasi di lavaggio, flussaggio, verniciatura e test in soluzione possono rilasciare vapori organici volatili (VOC), solventi, alcoli e sostanze acide. Questi richiedono sistemi di aspirazione con filtrazione chimica o adsorbente, come i carboni attivi.

Tecniche di aspirazione e trattamento degli inquinanti nell’industria elettronica

Aspirazione localizzata attraverso bracci aspiranti o cappe aspiranti

La soluzione più efficace è l’aspirazione puntuale alla fonte. Questo principio si applica utilizzando diverse tipologie di attrezzature come i bracci aspiranti o  le cappe aspiranti.

Questi sistemi permettono di catturare l’inquinante prima che si disperda nell’ambiente, migliorando notevolmente l’efficacia rispetto all’aspirazione ambientale generale.

In particolare i bracci aspiranti da laboratorio sono tra gli strumenti più diffusi nelle postazioni di saldatura manuale e nei piccoli impianti di assemblaggio elettronico. Per essere efficaci e durevoli, devono possedere alcune caratteristiche fondamentali:

• Struttura modulare e snodabile, per permettere un posizionamento preciso e stabile vicino alla sorgente di emissione.
• Materiali antistatici o conduttivi, soprattutto in ambienti dove è necessario evitare scariche elettrostatiche (ESD).
• Diametro adeguato(in genere tra 50 e 100 mm), per garantire un buon compromesso tra maneggevolezza e portata d’aria aspirata.
• Facilità di pulizia e manutenzione, con superfici lisce e accesso agevole ai condotti interni.
• Sistema di fissaggio versatile, da banco o a muro, per adattarsi ai vincoli dell’ambiente di lavoro.
• Ridotta rumorosità operativa, fondamentale in ambienti produttivi a basso rumore.

Una corretta progettazione e selezione dei bracci aspiranti migliora notevolmente l’efficienza operativa e il comfort dell’operatore, oltre a prolungare la vita utile dei filtri e dei componenti downstream.

Filtrazione degli inquinanti

Per trattare i diversi tipi di contaminanti, negli impianti di aspirazione si utilizzano sistemi modulari di filtrazione con tecnologia multistadio:

• Prefiltri meccanici (classe G4 o superiore) per le polveri grossolane
• Filtri HEPA (classe H13 o H14) per le polveri sottili e i fumi metallici
• Filtri a carboni attivi per neutralizzare i vapori chimici e gli odori

Questi filtri devono essere dimensionati correttamente in base al tipo di inquinante e alla frequenza d’uso dell’impianto, e vanno sostituiti o rigenerati regolarmente.

Impianti centralizzati

In linee produttive dotate di numerose postazioni, è possibile realizzare un impianto centralizzato di aspirazione, che convoglia i flussi in un’unica unità di trattamento. Questo tipo di configurazione è particolarmente utile per:

• Ottimizzare i costi di manutenzione
• Garantire una filtrazione uniforme
• Ridurre la complessità impiantistica locale

Focus progettuali: cosa valutare in fase di scelta

Progettare un impianto di aspirazione per la produzione elettronica richiede un’analisi tecnica dettagliata. Tra gli elementi critici da considerare:

• Portata d’aria necessaria per ogni punto di emissione
• Tipologia e concentrazione dell’inquinante
• Compatibilità con le macchine esistenti
• Accessibilità per la manutenzione
• Livello di rumorosità accettabile in ambienti di precisione
• Controllo dei flussi d’aria per evitare turbolenze che compromettano i processi

Una corretta progettazione garantisce prestazioni stabili nel tempo, consumi energetici contenuti e una maggiore affidabilità produttiva.

Vantaggi e svantaggi dei sistemi di aspirazione nell’industria elettronica

Vantaggi principali

• Protezione della salute degli operatori e riduzione delle assenze per malattie professionali
• Qualità costante del prodotto grazie a un ambiente pulito e stabile
• Conformità normativa con gli standard ambientali e di sicurezza
• Riduzione dei rischi di incendio o esplosione, in particolare nelle zone ATEX
• Durabilità degli impianti e dei macchinari grazie alla riduzione delle polveri in sospensione

Svantaggi e criticità

• Costo iniziale dell’impianto e delle componenti filtranti
• Necessità di manutenzione regolare, soprattutto nei sistemi con filtri a carboni attivi
• Possibili interferenze con microflussi d’aria sensibili durante i processi SMT (Surface Mount Technology)

Normative di riferimento per la progettazione di impianti di aspirazione nell’industria elettronica

Nel contesto dell’industria elettronica, le normative più rilevanti per la progettazione degli impianti di aspirazione sono:

• UNI EN 689 – Valutazione dell’esposizione per inalazione agli agenti chimici
• UNI EN ISO 14644-1 – Classificazione della pulizia dell’aria negli ambienti controllati
• Direttiva ATEX 2014/34/UE, se presenti gas o polveri potenzialmente esplosive
• D.Lgs. 81/2008, Testo Unico sulla sicurezza sul lavoro
• Regolamenti REACH e CLP, per la gestione delle sostanze chimiche e la classificazione delle miscele pericolose

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