วิธีการเลือกวัสดุแกนกลางสำหรับแผงห้องสะอาด

ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมไบโอฟาร์มาซูติคัล การผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ และการแปรรูปอาหาร แผงห้องสะอาด (Cleanroom Panels) ถือเป็นพื้นฐานสำคัญในการสร้างสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ ประสิทธิภาพของ แผงห้องสะอาด เช่น ความต้านทานไฟไหม้ ความแข็งแรง ฉนวนกันความร้อน และความต้านทานการกัดกร่อน ขึ้นอยู่โดยสิ้นเชิงกับวัสดุแกนกลางภายในของแผงเหล่านั้น เมื่อเผชิญกับตัวเลือกวัสดุแกนกลางที่หลากหลายบนตลาด ตัวเลือกใดจึงจะเป็นทางออกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการของคุณ? ในบทความนี้ ผู้ผลิต Glostar จะแนะนำความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับวัสดุแกนกลางของแผงห้องสะอาดที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย 6 ชนิด

คู่มือการเลือกอย่างรวดเร็ว: วัสดุแกนกลางแบบใดที่เหมาะกับคุณ

วัสดุแกนกลางของแผงห้องสะอาดคืออะไร?

แผงห้องสะอาด (หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า แผงสำหรับห้องสะอาด) คือวัสดุก่อสร้างที่ประกอบด้วยแผ่นภายนอกทำจากวัสดุ เช่น เหล็กเคลือบสี หรือสแตนเลส และวัสดุแกนกลางภายใน วัสดุแกนกลางไม่เพียงทำหน้าที่รับน้ำหนักโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังกำหนดสมรรถนะของห้องสะอาดในด้านการกันความร้อน การกันเสียง ความต้านทานไฟไหม้ และความต้านทานแรงดันอีกด้วย การเปรียบเทียบอย่างลึกซึ้งระหว่างวัสดุแกนกลางของแผงห้องสะอาด 6 ชนิดหลัก

1. วัสดุแกนกลางแบบหินบด (Rock Wool)

– วัสดุคลาสสิกที่มีคุณสมบัติต้านทานไฟไหม้ได้ดีเยี่ยม หินบด (Rock Wool) ปัจจุบันเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในงานวิศวกรรมห้องสะอาด

คุณสมบัติและข้อได้เปรียบ:

ความแข็งแรงสูง: ขนสัตว์โครงสร้างเองมีสมรรถนะเชิงโครงสร้างที่ยอดเยี่ยม เมื่อรวมกับข้อต่อพิเศษที่ต้องยึดแน่นเพียงปลายทั้งสองด้านเท่านั้น แผงแบบช่วงเดียวสามารถยาวได้ถึง 12 เมตร ซึ่งช่วยลดการใช้วัสดุโครงสร้างโดยรวมลงอย่างมาก และลดต้นทุนโดยรวม

ทนไฟสูง: ขนสัตว์โครงสร้างที่ไม่ติดไฟ ร่วมกับการออกแบบข้อต่อที่แน่นหนา สามารถผลิตแผงที่มีขีดจำกัดความทนไฟสูงสุดถึง 4 ชั่วโมง และสามารถกันการลุกลามของความร้อนและเปลวไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จุดติดไฟสูง: หินใยโครงสร้างเป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟ มีจุดหลอมเหลวที่ 1,000 องศาเซลเซียส และมีสมรรถนะในการทนไฟที่โดดเด่น

การประยุกต์ใช้งาน: ฝ้าเพดานและผนังกั้นในโรงงานผลิตยา ห้องปฏิบัติการ และสถานที่อื่นๆ ที่มีข้อกำหนดด้านความทนไฟอย่างเข้มงวดเป็นพิเศษ

2. ขนแก้ว

– ผู้เชี่ยวชาญด้านฉนวนกันความร้อนที่มีน้ำหนักเบา: ทำจากเส้นใยแก้ว มีน้ำหนักเบากว่าขนหิน

คุณสมบัติของใยแก้ว: การดูดซับเสียงและการลดเสียงรบกวน ช่วยป้องกันการแพร่กระจายของเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ใยแก้วมีรูเล็กๆ และช่องว่างขนาดจิ๋ว เมื่อคลื่นเสียงกระทบกับใยแก้ว คลื่นเสียงจะสามารถผ่านเข้าไปตามรูเหล่านี้ได้ ทำให้โมเลกุลของอากาศสั่นสะเทือน ความต้านทานแบบหนืดของอากาศและการชนกันระหว่างโมเลกุลของอากาศกับผนังของรูจะเปลี่ยนพลังงานเสียงให้เป็นพลังงานความร้อน ซึ่งจะถูกกระจายออกไปต่อไป ทั้งนี้ เมื่อมีชั้นอากาศอยู่ด้านหลังใยแก้ว ประสิทธิภาพในการดูดซับเสียงจะใกล้เคียงกับกรณีที่ไม่มีชั้นอากาศในความหนาเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแผ่นใยแก้วที่มีชั้นอากาศ ประสิทธิภาพในการดูดซับเสียงในช่วงความถี่ปานกลางถึงต่ำจะดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับพื้นผิวแข็ง ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงจะเพิ่มขึ้นตามความหนาของชั้นอากาศ แผ่นใยแก้วถูกใช้เป็นวัสดุดูดซับเสียงประเภทต่างๆ รวมถึงตัวดูดซับเสียงแบบสามมิติและแผงดูดซับเสียงแบบเจาะรูแบบผสมผสาน กระบวนการผลิตที่ไม่ก่อให้เกิดสลากร์ (slag-free process) ไม่ทำลายโครงสร้างและลักษณะต่อเนื่องของเส้นใย จึงมีคุณสมบัติดีเยี่ยมในการดูดซับเสียงและลดเสียงรบกวน

ดังที่เห็นได้จากตาราง ผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีความหนาแน่นต่ำ การนำความร้อนต่ำ สัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงสูง ช่วงอุณหภูมิในการใช้งานกว้าง และยังมีข้อดีอื่นๆ เช่น ไม่ติดไฟ ทนต่อการเกิดน้ำแข็ง ทนต่อแมลง และมีเสถียรภาพทางเคมี

การประยุกต์ใช้งาน: ห้องสะอาด (Cleanroom) ที่มีช่วงความกว้างใหญ่และต้องการความสามารถในการรับน้ำหนักสูง

3. แผ่นแมกนีเซียมออกไซด์

– ตัวแทนของความแข็งแรงสูงมากเป็นพิเศษ แผงห้องคลีนรูมแมกนีเซียมออกไซด์ มักเรียกกันโดยทั่วไปว่า "ตาข่ายแมกนีเซียมออกไซด์" หรือ "แผ่นแมกนีเซียมออกไซด์แบบทำมือสองชั้น"

คุณสมบัติ: ความแข็งตามมาตราโมห์สสูงมาก ความเรียบยอดเยี่ยม

ข้อดี: ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงมากยิ่ง ไม่เกิดการบิดงอภายใต้แรงกดจากเท้า และไม่ติดไฟอย่างสมบูรณ์

การประยุกต์ใช้งาน: เพดานทางเดินในห้องสะอาดสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

4. แผ่นหินซิลิกา

– สมดุลระหว่างคุณสมบัติทนไฟและคุณสมบัติกันน้ำ: แผงห้องสะอาดแบบหินซิลิกา เป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมชนิดใหม่ ซึ่งปรากฏขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

คุณสมบัติ: ผลิตขึ้นเป็นหลักจากแร่ธาตุอนินทรีย์ มีโครงสร้างแบบเซลล์ปิด

ข้อดี: ทนไฟระดับคลาส A และไม่ดูดซับความชื้น แก้ปัญหาการเสื่อมประสิทธิภาพหลังจากดูดซับความชื้นในวัสดุหินแร่ (rock wool)

การประยุกต์ใช้งาน: โครงการบำบัดอากาศในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง

5. กระดาษโครงสร้างรังผึ้ง

– กระดาษรูปทรงรังผึ้งผลิตขึ้นโดยการแปรรูปกระดาษคราฟต์ให้มีโครงสร้างเป็นรูปหกเหลี่ยมสม่ำเสมอ ตามหลักการของโครงสร้างรังผึ้งในธรรมชาติ ซึ่งเป็นวัสดุประเภทแซนด์วิชชนิดใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงาน โดยผลิตจากการเชื่อมกระดาษลูกฟูกเข้าด้วยกันเป็นรูปทรงหกเหลี่ยมสม่ำเสมอสามมิติกลวงจำนวนมากมาย เพื่อสร้างองค์ประกอบรับน้ำหนักทั้งหมดที่เรียกว่า 'แกนกระดาษ' แล้วจึงติดกระดาษปิดผิวทั้งสองด้านของแกนกระดาษนี้ วัสดุชนิดนี้มีราคาถูกและมีความเรียบเสมอกันดี แต่โดยทั่วไปมีค่าความทนไฟเพียงระดับ B1

คุณสมบัติ
น้ำหนักเบาและแข็งแรงสูง: วัสดุแกนกลางมีโครงสร้างเลียนแบบรังผึ้ง ทำให้มีน้ำหนักเบาอย่างยิ่ง
สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: เนื่องจากแกนกลางทำจากกระดาษ แผงจึงไม่มีพิษ ไม่มีกลิ่น และไม่หลุดร่อนเป็นฝุ่น จึงสอดคล้องตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมและสุขอนามัยที่เข้มงวด
ฉนวนกันความร้อนและเสียง: โครงสร้างรังผึ้งรูปหกเหลี่ยมสร้างชั้นอากาศที่ปิดสนิทอยู่ภายใน จึงให้คุณสมบัติในการกันความร้อนและดูดซับเสียงได้อย่างยอดเยี่ยม

การประยุกต์ใช้งาน:
เนื่องจากคุณสมบัติความสะอาดสูงเป็นพิเศษและคุณสมบัติด้านกลศาสตร์ที่โดดเด่น วัสดุชนิดนี้จึงถูกใช้งานเป็นหลักในอุตสาหกรรมไบโอฟาร์มาซูติคัล อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ รวมถึงอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหาร

6. แผ่นอะลูมิเนียมโครงสร้างรังผึ้ง

– ทำจากอลูมิเนียมล้วน ทนไฟระดับคลาส A

คุณสมบัติ: น้ำหนักเบา แข็งแรงสูง กันความชื้น ทนไฟ กันเสียง ความเรียบเสมอกันสูง ทนต่อแรงกระแทกสูง ทนต่อการกัดกร่อน

การประยุกต์ใช้งาน: อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ความแม่นยำสูง อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ (ห้องสะอาด) อุตสาหกรรมก่อสร้าง อุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์ อุตสาหกรรมการขนส่ง ฯลฯ

ข้อมูลจำเพาะทั่วไป: ความหนาของฟอยล์อลูมิเนียม 0.04 มม. รูเปิด 20 มม. ความยาวด้านแต่ละด้าน 12 มม. ความสูง 18.5/43.5/38.5/48.5 มม.

กระบวนการผลิต: วัตถุดิบสำหรับโครงสร้างรังผึ้งอลูมิเนียมคือฟอยล์อลูมิเนียม ขั้นตอนการผลิตประกอบด้วย: ฟอยล์อลูมิเนียม → พิมพ์ด้วยเครื่องเคลือบ → ตัด → เรียงซ้อนเป็นก้อน → อัดร้อนฟอยล์อลูมิเนียม → ได้ก้อนรังผึ้ง จากนั้นก้อนรังผึ้งสามารถตัดเป็นแถบได้ โดยความหนาของแต่ละแถบขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของลูกค้า หากจำเป็น แถบเหล่านี้ยังสามารถดึงให้ขยายออกเป็นก้อนที่คลี่ออกแล้วได้อีกด้วย

เมื่อเลือก แผงห้องสะอาด พารามิเตอร์ทางเทคนิคทั้งสามประการนี้ควรนำมาพิจารณา: ความหนาแน่น ความแข็งแรงของการยึดติด และเทคโนโลยีการปิดผนึกขอบ ไม่มีวัสดุแกนกลาง (core material) แบบใดแบบหนึ่งที่ดีที่สุดสำหรับแผงห้องปลอดเชื้อ (cleanroom panels) แต่มีเพียงวัสดุที่ "เหมาะสมที่สุด" เท่านั้น สำหรับโรงงานผลิตยา หินแร่ใยแก้วทนไฟ (rock wool) คือมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไป ในขณะที่โรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความแม่นยำสูงจะได้ประโยชน์มากกว่าจากแผ่นรังผึ้งอะลูมิเนียม (aluminum honeycomb) หรือแผ่นแมกนีเซียมออกไซด์ (magnesium oxide boards) ตามประสบการณ์การผลิตกว่า 10 ปีของบริษัท Glostar ลูกค้าในอุตสาหกรรมยาของเราเกือบ 70% เลือกใช้หินแร่ใยแก้วทนไฟ (Rock Wool) เนื่องจากมีราคาคุ้มค่าและได้รับการรับรองระดับ A1 ด้านความต้านทานไฟไหม้ อย่างไรก็ตาม สำหรับโครงการไมโครอิเล็กทรอนิกส์ แผ่นรังผึ้งอะลูมิเนียม (Aluminum Honeycomb) คือมาตรฐานที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด