Precíziós felülettisztítás kamrás rendszerekben
Az elmúlt évtizedekben a precíziós tisztítási feladatok jellemzően az optikai ipar, a félvezetőgyártás és az orvostechnika területein terjedtek el.

 

A számok tanúsítják, hogy az említett ágazatok tisztítási műveleteit továbbra is kiváló minőségű ultrahangos és többkádas rendszerekben végezték el. A fenti iparágak növekvő igényei, valamint az autóiparban és általában az iparban felmerülő új kihívások azonban innovatív folyamatok megjelenését vonták maguk után. A hermetikusan lezárt kezelőkamrákat tartalmazó egy- és többkamrás rendszerek például egyértelműen növelik a rendelkezésre álló lehetőségeket.

A finomtisztítási feladatok kijelölése

A precíziós tisztítás során figyelemmel kell lenni a korai és későbbi gyártási folyamatok alatti, valamint a termék mozgatása és a környezeti hatások miatti keresztszennyeződés kockázatára. A dilemma akkor merül fel, amikor összetett geometriájú termékek kapcsán állnak elő precíziós tisztítási követelmények. Egyrészt fontos, hogy a szennyeződés bekövetkeztét folyamattechnikai és mechanikai elemekkel (részecske/film gátló szelepek, forgómozgások, holtterek stb.) gátoljuk meg.

 

Ciklikus nukleáció (CNp) eljárásos és ultrahangos kettős kamrás rendszer finomtisztításhoz, közvetlen csatlakoztatással a tisztatérhez (Forrás: LPW)

 

Másrészt ezen kulcsfontosságú alkatrészek geometriája miatt nagy hangsúlyt kell helyezni a mechanikai és folyamattervezésre is. Az ilyen típusú tisztítószerek olyan előzetes folyamatokban is szerepet játszanak, amelyek gyakran a szennyeződés magas szintjével (például forgácsolási, köszörülési stb. maradványok) járnak együtt. Ennek eredményeként a jellemzően használt eljárások:

  • Magas térfogatáram meghatározott közeggel
  • Magas befecskendezési és öblítési nyomásértékek
  • Relatív mozgások (döntés, forgatás, időközönkénti forgás)
  • Vákuumalapú tisztítási módszerek ultrahanggal és anélkül

Ezt egyáltalán nem, vagy csak jelentős korlátozásokkal lehet megvalósítani a nyílt többkádas rendszerekben. Ugyanilyen kritikus szemmel kell megvizsgálni az általánosan használt tisztítóközeg-keringtető rendszerek szűrési sebességét is.

A korábban használt gyártástechnológia

A múltban és bizonyos mértékig még napjainkban is megmaradt a kiváló minőségű hagyományos ultrahangos, merítőkádas rendszerek létjogosultsága. A hangsúly az ultrahang és bizonyos esetekben a nagyfrekvenciás (úgynevezett megasonic) hullám mechanikai tisztítóképességén van, a megfelelő tisztítószerekkel, valamint a merítőkádak számával és minőségével összefüggésben. A keringtető szűrőrendszereket úgy tervezték meg, hogy a felszínen úszó szennyeződéseket leválasszák, kiszűrjék, és csak a már megtisztított közeget forgassák vissza. Bizonyos esetekben a közeg eltávolítására a merítőkád folyadékszintje alatt is nyílik lehetőség. A termékek mozgását emelő/süllyesztő vagy bizonyos esetekben forgó mozgás formájában az ultrahang frekvenciájához igazítják.

Új feladatok

Az összes iparágban folyamatosan növekszik a bonyolultabb kihívásokhoz alkalmazott precíziós tisztítómegoldások iránti igény. Idetartoznak az orvostechnikai termékek (például endoszkópok, kanülök, nyitott pórusú implantátumok, vezetődrótok), valamint a félvezetőipar termékei (többek között szelepek, hűtőelemek/csövek). Az új gyártási eljárások, például az additív gyártás (3D nyomtatás), a speciális bevonatolási és ragasztási műveletek, valamint a high-tech (autóipari) szenzortechnika iránti növekvő igény új feladatokat teremtettek az ultrafinom részecskék és filmrétegek eltávolítása terén. A hagyományos ultrahangos rendszerek a fent említett területen használt komplex geometriák és kapillárisok esetén hamar elérik fizikai teljesítőképességük határait. Az előzetes gyártási folyamatok által okozott magas szennyeződési értékek nagyobb követelményeket támasztanak a szűrési gyorsaság és ezáltal a tisztítóközeg áramlási sebessége irányába. Végezetül fennáll annak a veszélye is, hogy az ultrahang károsítja a bevonatolt felületeket.

Kamratechnológia

A kamratechnika ezzel szemben már az autóiparban és az általános iparban is bizonyított. A bemerítéses rendszereket már számos területen régóta előnyben részesítik a finomtisztítási műveletekben. Ennek oka a hermetikusan lezárt kezelőkamrákkal elérhető megnövelt tisztítóképesség. A kamrák lehetővé teszik a nyomás/vákuum, gyakorlatilag korlátlan térfogatáram, valamint magasabb szűrési sebesség használatát, ami a szennyeződések lényegesen gyorsabb leválasztásához vezet. A vákuumrendszerek lehetővé teszik a kezelőkamra negatív nyomáson történő, nyomásmentes és így termékbarát feltöltését is. Az említett előnyök összességében jobb tisztítóközeg-minőséget eredményeznek a tisztítási és öblítési szakaszokban. A közbenső lefúvatás és az optimalizált közegelosztók által a tisztítóközeg-átvitel minimálisra csökkenthető, és a feladathoz szükséges tisztítási és öblítési folyamatok száma is jelentősen redukálható a bemerítéses berendezések korábbi sorozataihoz képest.

 

A kamratechnológia nagy (itt: kb. 3 988 × 711 × 711 mm méretű alumínium) alkatrészek precíz tisztítására is alkalmas (Forrás: LPW)

 

Két vagy több kezelőkamrával a tisztítási szakasz az öblítési stádiumtól átvitel nélkül is elválasztható, és ennek hatására jelentősen növelhető a berendezés áteresztőképessége. Az ilyen típusú rendszerekben a közegtároló tartályokat és a kezelőkamrát folyamattechnológiai szempontok alapján elválasztják egymástól, és szükség esetén a térbeli elválasztás is megoldható. A rendszerek például tisztaterek környezetébe is beépíthetők, vagy belső kamraként (minőségkapuként) alkalmazhatók a tisztaszobába történő átvezetésnél. A tárolótartályok a szűrő/közeg-előkészítő modulokkal kívül vagy más szinten is elrendezhetők. Ezek a rendszerek ténylegesen bármilyen méretben használhatók.

További előnyök:

  • Mivel a közeggel érintkező egész környezetet folyamatosan tisztítják, nagyon kevés újra- vagy keresztszennyeződés történik
  • A közbenső tárolótartály jellemzően 1,5–2-szer nagyobb, mint a kezelőkamra
  • A hermetikusan lezárt kamra közvetlenül csatlakoztatható a megfelelő közegáramokhoz (levegő vagy folyadékok)

A vákuumalapú tisztítási folyamatok (ciklikus nukleáció, CNp) integrációjának köszönhetően az olyan feladatok is egyszerűen elvégezhetők, mint a csövek belsejének vagy a (nagy csomagsűrűség előnyhöz) sűrűre összepakolt komplex alkatrészek megtisztítása. A kamratechnika ezenkívül alkalmas gyártási sorozatok és egyedi alkatrészek tisztítására, gőztisztításra és -öblítésre, valamint az összes ismert szárítási folyamat adaptálására.

Tipikus alkalmazás

A félvezetőiparban a félvezető lapkák (waferek) tisztításához elengedhetetlen a többféle merítőkád használata. Ez a technológia azonban csak korlátozott mértékben – vagy egyáltalán nem – alkalmas olyan termékek számára, mint például a szelepszerelvények, a mechanikus egységek, a hőcserélők és a hűtővezetékek.

A felső rakodókkal a kamratechnológia a hagyományos konverterrendszerekbe is integrálható (Forrás: LPW)

 

Az LPW Reinigungssysteme GmbH az ilyen alkalmazásokhoz egy frontoldali rakodóval felszerelt kettős kamrarendszert fejlesztett ki háromfokozatú közegtároló tartállyal, amit már több esetben sikeresen telepített. A megmunkált alumíniumszerelvényeket (a legnagyobb alkatrész mérete kb. 762 × 508 × 660 mm) megmunkálás után és a végső összeszerelés előtt a tisztaszobákban tisztítják meg.

A feladathoz tartozó tisztasági követelmények több kritériumot írnak elő (kivonat):

  • Szerves és filmszerű szennyeződés: 65–650 ng/négyzethüvelyk, C7 osztálynál nagyobb
  • Részecskeszennyeződés: körülbelül 0,001 négyzethüvelyk UV-fény alatt, 0,0001 inch szennyeződés esetén maximum 65 000 részecske/inch2, 0,0002 inch szennyeződés esetén maximum 130 000 részecske/inch2.
  • Ezenkívül körülbelül 40 fémre és anionra határoztak meg határértékeket a fémekre és szervetlen szennyeződésekre vonatkozó követelmények részeként.

 

 

A tisztítási folyamatot speciálisan felületkezelt és később elektropolírozott kezelőkamrák és tartozékok segítik (Forrás: LPW)

Folyamatsorrend:

Automatikus anyagszállítás a réteges padló alatt az első kezelőkamrába

1. kamra

1 tisztítóközeg-tartály

- 1 öblítőtartály desztillációs egységgel, 18 bar nyomású befecskendezés nagy térfogatárammal a tisztítás során

- Ultrahangos tisztítás és öblítés (tisztítás/öblítés 1)

- Ciklikus nukleáció (CNp) eljárásos előtisztítás (CNp technológia mindkét kádban)

2. kamra

- Finom öblítés ultrahanggal + CNp eljárással

- Rendkívül finom befecskendezéses leöblítés ultratiszta vízzel

- Forrólevegős CNp/vákuumszárítás

- Automatikus szállítás a csatlakoztatott tisztatérbe

Összefoglalás

A bonyolult és nehéz geometriák esetében a kamratechnológia nyújt lehetőséget a jól ismert és bevált nedves kémiai tisztítási eljárások, valamint az összes szárítórendszer eredményes használatára. Az új technológiák – például a ciklikus nukleáció vagy a hibrid folyamatok – előnyei is kiaknázhatók. A frontoldali, felső vagy beépített rakodóval felszerelhető, hermetikusan lezárt kamrák nagy rugalmassággal integrálhatók a tisztaterek környezetébe. Annak az opciónak köszönhetően, hogy a közegtároló tartályok térben elválaszthatók a tisztítótértől, a kamrás rendszerek ideálisan megfelelnek a ma és a holnap követelményeinek.

Az ügyfelek jelentik a legnagyobb rizikófaktort
A vállalatok által tapasztalt bűncselekmények élén az ügyfelek által elkövetett csalás szerepel. A vállalkozások szerint az összes bűncselekmény közül ez a terület és a kiberbűnözés okozza a legtöbb gondot – derül ki a PwC globális gazdasági bűnözésről készített felméréséből.
Magyarországon tovább növelte kutatás-fejlesztési kiadásait a Bosch
Újra kétszámjegyű árbevétel-növekedést ért el a Bosch csoport Magyarországon az autóipari megrendelések jelentős csökkenése ellenére; jelenleg a gyártási kapacitások fokozatos növelésére készülnek - közölte a cég csütörtöki közleményében.
A mesterséges intelligencia olyan vállalati kultúrát teremt, amely az innovációra épül
A magyar vállalatok közel negyede tekinthető érett mesterséges intelligencia felhasználónak a Microsoft friss felmérése szerint.
Nyomatékigényes lánckerékhajtások
A szabványos gépelemekre specializálódott Norelem a két- és háromsoros görgősláncok és lánckerekek új sorozatát mutatta be, ami a nyomatékigényes lánckerékhajtások területén is erőteljes megoldást nyújt.
Sztárszakma lehet az adatközponti rendszermérnök
Az informatikai beruházások volumenét nem tépázta meg a koronavírus-járvány, inkább azok fókuszában volt tapasztalható átrendeződés az utóbbi két hónapban – derül ki a Hewlett Packard Enterprise szakértői véleményéből.