Para asegurar una posición competitiva y orientada al futuro en el mercado, numerosas empresas están reestructurando su oferta de productos. La tendencia se dirige hacia soluciones complejas para sectores de alta tecnología. Esto no solo implica mayores exigencias en la precisión de los componentes, sino también requisitos extremadamente estrictos en cuanto a la limpieza particulada y de película, que deben lograrse de manera segura, económica y sostenible. Esto requiere un enfoque modificado para la limpieza, así como una mirada crítica a toda la cadena de producción y el entorno de fabricación, así como un socio experimentado.
En el contexto de la transformación industrial, cada vez más empresas apuestan por la fabricación de productos y componentes de alta calidad con buenos márgenes. El enfoque está en sectores de alta tecnología, que también prometen una demanda estable en el futuro a través del crecimiento. Las industrias en estos sectores, como la industria de suministros de semiconductores, fabricación de electrónica, movilidad eléctrica, industria óptica y optoelectrónica, tecnología de sensores, fotónica, tecnología de capas delgadas, tecnología de vacío, láser y análisis, aeroespacial, tienen requisitos muy altos en cuanto a la precisión de fabricación, que incluyen la limpieza de los componentes.
Y esto independientemente de si se trata de piezas electrónicas apenas visibles, elementos de conexión de milímetros, ópticas de precisión o componentes estructurales de varios metros, y de los materiales de los que están fabricados.
Definir la limpieza según las necesidades
Esta tendencia presenta desafíos desafiantes para la limpieza de piezas. Porque, a diferencia de la limpieza clásica de componentes, donde generalmente se deben eliminar grandes cantidades de residuos de fabricación, como virutas y medios de procesamiento, en la limpieza fina y de alta pureza se trata de eliminar impurezas residuales mínimas. Las especificaciones para la limpieza particulada llegan hasta el rango submicrométrico.
En cuanto a las contaminaciones residuales de película, dependiendo de la industria, componente y su uso, se deben eliminar de manera segura y reproducible hasta capas nanométricas de residuos orgánicos e inorgánicos, residuos iónicos y restos de microorganismos. En aplicaciones de alta pureza, como la fabricación de componentes para la litografía EUV, también se deben considerar las llamadas sustancias de desgasificación inducida por hidrógeno (HIO).
Los requisitos que deben cumplirse en la limpieza en cuanto a la limpieza particulada se especifican mediante la indicación de la clase de limpieza superficial correspondiente (ORK) según EN ISO 14644-9 (SCP – limpieza superficial por concentración de partículas) o la correspondiente directriz VDI 2083, parte 9.1. La limpieza superficial química, orgánica e inorgánica de película se define generalmente mediante especificaciones individuales o normas de fábrica. También pueden incluirse tasas de desgasificación que se evalúan mediante espectrómetros de masas.
Estos desafiantes requisitos requieren un socio en el lado del sistema que, por un lado, tenga un amplio conocimiento tecnológico y conocimiento sobre las aplicaciones y las interrelaciones físicas. Por otro lado, debe haber experiencia en este campo de limpieza y posibilidades de prueba adecuadas para ensayos de limpieza en condiciones cercanas a la producción. Como proveedor completo experimentado de soluciones orientadas al futuro y disponibles a nivel mundial para la limpieza fina y de alta pureza, Ecoclean cumple con estos requisitos.
Seleccionar adecuadamente los métodos de limpieza y la tecnología del sistema
Para cumplir de manera segura, reproducible y sostenible con estas estrictas especificaciones de limpieza, generalmente se requieren varios pasos de limpieza a lo largo de la cadena de producción. Al seleccionar la solución óptima para el proceso de limpieza respectivo, juegan un papel las siguientes preguntas: ¿De qué material está hecha la pieza? ¿Cuáles son la geometría, dimensiones y peso del componente? ¿Qué impurezas deben eliminarse? ¿Qué requisitos de limpieza deben alcanzarse? ¿Qué método de limpieza y qué química son adecuados para ello?
Sobre esta base, se puede determinar qué y cuántos pasos de limpieza son necesarios con qué medio y qué tecnologías de proceso. Otros aspectos a considerar son la calidad requerida del medio de enjuague y la tecnología de secado adecuada, así como el manejo de piezas adecuado para la limpieza y las condiciones ambientales, como la conexión o integración en una sala limpia o de limpieza.
Limpiar a lo largo de la cadena de producción
La base para una limpieza fina o de alta pureza son piezas "libres de aceite y grasa". Para alcanzar y mantener este nivel de limpieza, se lleva a cabo un proceso de limpieza después de los diferentes pasos de procesamiento, como mecanizado, conformado, rectificado o pulido. La efectividad del medio de limpieza utilizado se refuerza mediante diversas tecnologías de proceso que se pueden combinar casi ilimitadamente, como desengrase por vapor, limpieza por chorro, alta presión, inmersión, ultrasonido y megasonido, así como limpieza por plasma, lavado por inyección, limpieza por presión pulsada (PPC) o ultrasonido Plus. Estas opciones de proceso aseguran que incluso en piezas de trabajo geométricamente complejas se logre la limpieza requerida de manera estable.
Para procesos de limpieza intermedios o piezas cuya especificación de limpieza no es demasiado estricta, generalmente se utilizan sistemas de una o varias cámaras que operan bajo vacío total, como EcoCstretch o EcoCvela, que se operan según el medio de procesamiento utilizado con un disolvente ecológico, por ejemplo, hidrocarburo o alcohol modificado, o con un limpiador a base de agua ajustado.
La construcción, tecnología del sistema, conducción y tratamiento de medios de estos sistemas se diseñan específicamente para aplicaciones de limpieza fina y de alta pureza. Gracias a la mecánica del proceso concentrada en la cámara de trabajo, como el lavado por inyección, ultrasonido y PPC, este tipo de sistema también ofrece ventajas en la limpieza de piezas grandes y complejas.
Para piezas con una gran variedad de materiales, altas exigencias de rendimiento y/o estrictas especificaciones de limpieza, los sistemas de inmersión por ultrasonido son la solución óptima. Además de sistemas de limpieza diseñados individualmente para aplicaciones de alta gama, el fabricante de sistemas ofrece con los sistemas de las series de modelos UCMSmartLine y UCMPerformanceLine, que constan de módulos estandarizados, una solución eficiente. La tecnología eléctrica y de control está integrada en los módulos respectivos para los pasos de proceso de limpieza, enjuague, secado, carga y descarga, así como para el sistema de transporte. Esto, junto con el equipamiento con mecánica de proceso adecuada como PPC, permite adaptar los sistemas de manera óptima a cada tarea. La posibilidad de una futura ampliación del sistema de limpieza garantiza la seguridad futura ante requisitos aumentados.
Centro de pruebas para el diseño de procesos o limpieza por contrato
Ecoclean determina el concepto de planta adecuado para cada aplicación, así como el proceso de limpieza óptimo en su propio Centro de Pruebas de Alta Pureza. Cuenta con una sala limpia de clase 7 con zonas de clase 6, así como diversos métodos de medición y análisis (por ejemplo, microscopía, análisis de gases residuales, luz UV y medición de fluorescencia). Además del desarrollo específico del producto de los procesos y parámetros de limpieza, el fabricante de equipos también utiliza el Centro de Pruebas para llevar a cabo trabajos de limpieza por encargo.
Una estación de empaquetado para piezas limpias garantiza que la alta limpieza alcanzada también llegue al cliente.
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