Aire pura en el lago Plansee

En la sala limpia de 400 m² Reinraum CleanCell4.0® de clase ISO 6 se fabrican componentes para la producción de semiconductores.

Dado que no fue posible colgar del techo existente en la construcción, la sala limpia fue construida como una estructura autoportante hecha de un armazón de perfiles de aluminio.

Muebles especiales para salas limpias y persianas enrollables con control sin contacto garantizan procesos seguros.

Las esclusas y puertas de material contienen un concepto de iluminación inteligente que tiene en cuenta los tiempos de enjuague y muestra cuándo se puede abrir una puerta.

El grupo Plansee, con sede en Reutte, Austria, está especializado en el procesamiento metalúrgico en polvo de los metales de alta tecnología molibdeno y tungsteno. Las inversiones continuas en el desarrollo de nuevos productos y mejoras en los procesos garantizan la ubicación y el empleo de aproximadamente 2400 empleados. Ahora se ha puesto en marcha una sala limpia de casi 400 m² de tamaño, con clasificación ISO de sala limpia 6, que cumple con los altos estándares de seguridad de la industria de semiconductores.

Procesamiento de metales limpio

Con más de 14,000 empleados en 50 ubicaciones de producción en todo el mundo, el grupo privado Plansee Group en el ejercicio 2018/2019 obtuvo una facturación de 1.500 millones de euros, siendo uno de los líderes mundiales en el procesamiento metalúrgico en polvo de tungsteno y molibdeno. En Austria, donde la empresa tiene su origen en 1921 como Metallwerk Plansee, se encuentra la sede y la mayor planta de producción.

Mientras que en una empresa de procesamiento de metales se piensa inicialmente en una producción con virutas, polvo y suciedad, en Plansee es exactamente lo contrario. La compañía se centra en metales de alta fusión como el tungsteno y el molibdeno, que poseen propiedades especiales como alta resistencia y buena conductividad. Los metales se preparan inicialmente en polvo de alta pureza y luego se comprimen, sinterizan y mecanizan. Las semiacabados y componentes se utilizan en la industria electrónica, en la fabricación de semiconductores y en la tecnología médica. La limpieza absoluta en la fabricación es, por tanto, una prioridad máxima.

Para la producción actual de componentes para la fabricación de semiconductores, el proceso incluso se realiza dentro de una sala limpia de clase ISO 6. En la sala limpia moderna CleanCell4.0® instalada en 2019, se montan componentes y piezas de molibdeno y otros materiales, que pueden verse afectados en su funcionamiento incluso por las más pequeñas contaminaciones. La contaminación de los delicados componentes por partículas debe ser completamente excluida. Más de la mitad de los 400 m² de superficie de producción cumplen con los estrictos requisitos de pureza de la clase ISO 6 de salas limpias.

Tecnología de salas limpias con circulación de aire energéticamente eficiente

Con la ayuda de unidades de flujo laminar integradas en el techo, equipadas con filtros de alto rendimiento ULPA15, se introduce aire limpio en la sala limpia. Los flujos de aire libres de partículas desplazan las partículas transportadas por el aire hacia abajo y luego se extraen de la sala limpia en el sistema de circulación de aire. Este proceso de cambio de aire se realiza hasta 60 veces por hora. La circulación de aire y la extracción de aire se llevan a cabo dentro de las paredes de la sala limpia. El aire ya enfriado y filtrado circula en un ciclo, lo que contribuye a un funcionamiento muy eficiente de la sala limpia. Además, la circulación de aire dentro de las paredes garantiza un uso óptimo del espacio. Plansee ha optado por un sistema de sala limpia de la empresa Schilling Engineering. Mario Kuisle, ingeniero de proyectos en Plansee, explica las ventajas del sistema:

“La circulación de aire del sistema de sala limpia CleanCell4.0 nos convenció desde el principio. Podemos ahorrar costos energéticos a largo plazo. También fue importante que la circulación de aire dentro de las paredes garantizara un uso óptimo del espacio. La sala limpia fue adaptada exactamente a nuestras condiciones.”

Las condiciones especiales del sitio de construcción requirieron, en varios aspectos, una sala limpia completamente adaptada a las necesidades del cliente. El ingeniero de proyectos recuerda algunos desafíos que enfrentaron los diseñadores de la sala limpia:

“El techo de la nave de Plansee, debido a las cargas de nieve previstas, no era estructuralmente adecuado para colgar elementos. Por ello, el techo de la sala limpia fue construido con una estructura autoportante de perfiles de aluminio. El techo es transitable y se señalizaron caminos de circulación estables. Una gran ventaja de esta construcción es que la sala limpia fue diseñada sin soportes ni columnas.”

Estructura modular

Otro desafío fue la altura deseada de la sala limpia, diseñada con una altura interior de cuatro metros, mayor que la de las salas limpias habituales. La altura, necesaria para la instalación de máquinas de medición, se logró mediante elementos de pared desmontables. Además, el techo equipado con 67 unidades de aire limpio también tiene una estructura modular y puede ser reconfigurado de forma flexible. El sistema modular de la sala limpia CleanCell4.0® permite una planificación flexible de la futura utilización, como explica Mario Kuisle:

“La estructura modular del sistema de sala limpia nos ayudó enormemente en nuestra decisión de inversión. Queríamos la posibilidad de adaptar rápidamente la sala limpia a otros procesos de producción. Actualmente, producimos para la fabricación de semiconductores y hemos integrado las máquinas de producción en las paredes de la sala limpia. Gracias a los elementos modulares de las paredes y el techo, podremos adaptarnos en el futuro a diferentes conceptos de ocupación.”

Control inteligente

Integrados de manera homogénea en las lamas de aluminio del techo, se encuentran tiras de luz LED regulables que proporcionan una iluminación uniforme de 1000 lux con pocas sombras y contribuyen al ahorro energético. Las puertas y las esclusas de material también están iluminadas con LED y muestran con diferentes colores si una puerta puede abrirse o debe mantenerse cerrada inicialmente para equilibrar la presión y realizar una ventilación activa. Un sistema de control inteligente, el sistema de supervisión CR-Control®, permite gestionar y supervisar unidades de filtración individuales, datos relevantes del entorno de producción como temperatura y humedad, y la tecnología de climatización. La tecnología de climatización de alta precisión regula la temperatura del espacio con una desviación muy pequeña de +/- 1°C y se caracteriza además por un proceso de aire extremadamente eficiente en términos energéticos.

Mario Kuisle está muy satisfecho con los primeros meses en los que la sala limpia ha estado en funcionamiento: “La sala limpia funciona perfectamente. La tecnología es muy compleja, pero está perfectamente coordinada y pensada. La optimización energética de la sala limpia fue muy importante para nosotros. Con el uso de una bomba de calor, podemos ahorrar costos adicionales a largo plazo. También tenemos la posibilidad de programar una reducción de temperatura durante la noche. Los filtros silenciosos y la buena iluminación también son muy positivos, ya que facilitan el trabajo diario en la sala limpia.”