Požadavky společností a průmyslových odvětví na čistotu výrobního prostředí i jednotlivých výrobních součástí rostou a vedou k potřebě ultrajemných čisticích řešení. Tahounem v technologiích s vysokou čistotou jsou především dodavatelský průmysl polovodičů, optika a lékařské inženýrství.
Automobilový průmysl byl dlouhou dobu považován za hybatele neustále zpřísňovaných specifikací čistoty, zejména pokud jde o čistotu částic. Později tuto roli převzali výrobci výrobních zařízení pro polovodičový průmysl. Vývoj je poháněn především extrémní ultrafialovou (EUV) litografií. Díky této technologii lze vyrobit čím dál výkonnější mikročipy, ne větší než prst, schopné pojmout více než deset miliard tranzistorů. I mikroskopické nečistoty však ohrožují jejich funkčnost a spolehlivost.
Čistota v rozsahu nanometrických a atomových rozměrů
Není proto překvapující, že specifikace pro nejvyšší čistotu částic se v současnosti pohybují už v oblastech nanometrů. Pokud jde o rychlost odstraňování organických látek a kapalin, jakož i povrchové analýzy na zbytky anorganických látek, přípustné hodnoty se mohou v závislosti na složce pohybovat dokonce na úrovni velikosti atomů. Konstrukce procesů a zařízení včetně zařízení pro upínání dílů a podmínek prostředí pro čištění takovýchto součástí je již léta jednou z klíčových oblastí odborných znalostí společnosti UCM, divize skupiny SBS Ecoclean, která se specializuje na přesné čištění. Výchozím bodem pro koncepci vícekomorových ultrazvukových čisticích systémů a čisticích postupů specifických pro daný úkol jsou materiály a geometrie čištěných částí, jakož i stupeň a typ znečištění. Vzhledem k někdy velmi přísným mezním hodnotám emisí je pozornost věnována také výběru vhodných čisticích chemikálií. To spolu s pečlivým zvážením materiálů a výrobních postupů použitých při konstrukci čisticího systému pomáhá předcházet opětovné a křížové kontaminaci.
Nové materiály a procesy řídí požadavky v optice
V optickém průmyslu lze pozorovat dva trendy, které přinášejí změny v požadavcích na čištění. Na jedné straně se čím dál více vyrábějí kulaté a ploché optické součásti citlivé na kyseliny a v závislosti na třídě odolnosti vůči kyselinám pak materiály odlišně reagují na použitá vodní čisticí média a oplachovou vodu, což může vést ke korozi skla. Aby se tomu zabránilo, musejí být systémy a postupy čištění a úpravy vody vhodně navrženy. To zahrnuje zajištění, aby byly spolehlivě dodrženy doby setrvání skleněných součástí v různých lázních, definované v programech čištění specifických pro danou část, a aby bylo možné v případě potřeby provádět prioritní procesy. V závislosti na nich proto UCM programuje svůj software. Na straně druhé nové výzvy v oblasti optiky vyžadují čím dál geometricky složitější díly s různými otvory a zářezy, například prstencový laserový gyroskop ze skleněné keramiky — Zeroduru. Čisticí roztoky tak musejí pro tyto součásti zajistit i spolehlivé čištění vnitřních geometrií. To vyžaduje speciálně navržená upínací zařízení dílů, která během procesu čištění umožňují rotační nebo odstředivé pohyby. Zejména v případě optiky s povrchem Super Polish musí být ultrazvuková frekvence a výstup při navrhování procesu dokonale sladěny, aby se zabránilo jakékoli změně drsnosti povrchu. Čisticí procesy jsou mimo jiné ověřovány ve specializovaných laboratořích pomocí měřicích technik schopných měřit drsnost povrchu v rozsahu angstromů.
Aditivně vyrobené komponenty a nové MDR
Aditivní výroba umožňuje enormní pokroky v lékařském inženýrství pro specifickou péči o pacienty. Také v této souvislosti hraje čištění klíčovou roli. Díly vyrobené pomocí tiskových procesů na bázi práškového lože lze například po rozbalení pomocí vakuové technologie očistit od zbytků prášku suchým způsobem. Pro následné mokré chemické čištění jsou k dispozici jak komorové, tak sériové ponorné systémy. Během procesu čištění zajišťují technologie ultrazvuku a změny tlaku v kombinaci s vhodným médiem odstranění nečistot a zbytků prášku i z těch nejjemnějších struktur a složitých geometrií. Nové výzvy pro společnosti vyvstávají ve zdravotnickém sektoru také kvůli MDR (nařízení o zdravotnických prostředcích). Kromě výsledku čištění klade toto nařízení také vyšší nároky na validaci procesů, jakož i na dokumentaci a sledovatelnost.
Speciální řešení nebo modulární koncepce systému
Vysoce čisté aplikace v polovodičovém dodavatelském průmyslu, optice, lékařské technice a také v laserovém a senzorickém průmyslu obvykle vyžadují individuálně navržené postupy a čisticí řešení, která jsou odpovídajícím způsobem přizpůsobena pro použití v čistých prostorech. Pro poněkud méně náročné úkoly přesného čištění, které se stávají nezbytnými ve stále více průmyslových odvětvích, vyvinula společnost UCM vysoce flexibilní a nákladově efektivní řešení v podobě řady ultrazvukových ponorných systémů s názvem UCMSmartLine. Na základě standardizovaných modulů obsahuje integrované elektrické a řídicí systémy pro čištění, oplachování, sušení, nakládání a vykládání a také univerzální přepravní systém. Moduly lze použít ke konfiguraci systémů pro předčištění, mezifázové a závěrečné čištění a také je podle potřeby rozšířit. Kromě toho mají tyto systémy obecně kratší dodací lhůty. Řešení, které nejlépe splňuje technické a ekonomické požadavky příslušného úkolu, lze určit pomocí čisticích testů v přesných testovacích centrech ve švýcarském Rheinecku. /Doris Schulzová/
