Cortinas de protección láser en la sala limpia

(Foto: PROTECT - Laserschutz GmbH)

(Foto: PROTECT - Laserschutz GmbH)

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Los láseres son indispensables en la fabricación en áreas altamente sensibles, como la óptica y la fabricación de semiconductores. Muchas de estas áreas están relacionadas con la producción en salas limpias. Al utilizar láseres, las normas de seguridad establecidas deben cumplirse de manera estricta y sin concesiones. También en diferentes sectores de la automoción y la farmacéutica se emplean láseres en condiciones de sala limpia, donde igualmente se aplican todas las normativas de protección láser.

En el desarrollo de los productos de protección láser actualmente en el mercado, principalmente en el ámbito de las pantallas de protección de superficies, a menudo no se tuvieron en cuenta los requisitos de la tecnología de salas limpias, lo que hace necesario trabajar con alternativas.

Los requisitos para las salas limpias están definidos en la norma EN ISO 14644. Además de la estructura y operación de las salas limpias, allí también se establecen las clases de salas limpias. Estas determinan la cantidad máxima de partículas de tamaño definido, en pasos de 100 nm, por metro cúbico de aire. Las clases de salas limpias están ordenadas de 1 a 9b, siendo la clase 1 la de mayor pureza, con un máximo de 10 partículas permitidas por debajo de 100 nm por metro cúbico de aire. Esta clase se aplica en la fabricación de cristales de silicio. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones se realizan en clases inferiores. En principio, ya la entrada a una sala limpia desde la clase ISO 4 está limitada debido al riesgo de contaminación.

En la medición de partículas, los láseres son una aplicación importante para mantener el funcionamiento de las salas limpias, destacando los láseres de diodo y He-Ne. En algunos casos también se utilizan láseres Nd:YAG para el procesamiento de metales en salas limpias. En la fabricación de microcomponentes, donde son necesarios procesos de soldadura por láser en micrómetros, es preciso trasladar estos procesos a salas limpias de mayor categoría.

Una vez que se emplean láseres, se aplican estrictas normas de seguridad reguladas por DIN EN 60825, DIN EN 207, EN 208 y EN 12254. Las disposiciones de seguridad aquí establecidas, especialmente en el manejo de láseres, están destinadas a proteger al usuario. Cuando se superan los límites de la Clase 1 de láser descrita en la norma DIN EN 60825-4, se aplican regulaciones para proteger la integridad física del usuario y de las personas cercanas. Esto suele ocurrir durante tareas de mantenimiento, cuando es necesario abrir los recintos. También en las normas mencionadas se establecen requisitos para recintos y pantallas de protección de superficies. Estas deben aplicarse sin concesiones en cualquier láser clasificado como clase 3B o 4, independientemente del entorno, las condiciones técnicas o económicas y del esfuerzo de implementación.

Las cortinas de protección láser son un medio habitual para proteger a los usuarios de la radiación dispersa y de impactos directos con el haz láser. Cuando deben usarse en una sala limpia, tanto los responsables de protección láser como los responsables de la sala limpia enfrentan un gran reto. Aquí existen dos requisitos fundamentalmente diferentes, uno el de la sala limpia y otro el de la protección láser, que son imprescindibles y deben implementarse sin concesiones. Los productos para salas limpias generalmente no se desarrollan considerando la protección láser, y viceversa, los productos de protección láser no se diseñan normalmente teniendo en cuenta los requisitos de la sala limpia.

Una práctica habitual ha sido envolver las cortinas de protección láser con películas certificadas para salas limpias. Estas logran el efecto deseado, ya que impiden la emisión de partículas a través de la cortina. Sin embargo, esto conlleva costes adicionales significativos, una pérdida considerable de flexibilidad de la cortina y un aumento notable en el peso debido al recubrimiento.

Para solucionar este problema, los especialistas en protección láser de Núremberg, PROTECT-Laserschutz GmbH, han incorporado a su cartera los productos isoProtect-CR-ESD e isoProtect-CR. La principal ventaja de estas cortinas de protección láser para salas limpias es que están hechas con un material de una sola capa. Así, el isoProtect-CR-ESD tiene un grosor de solo 0,6 mm y un peso superficial inferior a 700 g/m². Su idoneidad para las clases ISO 3-9b hace que la cortina sea apta para casi todas las áreas de salas limpias, además de contar con propiedades antiestáticas y de protección contra explosiones (Ex). Una característica única en este segmento es la certificación FDA y GMP, que proporciona una seguridad adicional. A pesar de su material relativamente delgado, la cortina ofrece en el rango espectral de 315 a 1050 nm un nivel de protección DAB 4, y en el rango superior a 1050 hasta 1400 nm, un nivel DAB 3 según EN 12254. De este modo, una gran variedad de aplicaciones láser en entornos de salas limpias exigentes pueden ser protegidas con esta solución de blindaje ligera y flexible.

La cortina de protección láser isoProtect-CR para salas limpias de las clases ISO 7, 8 y 9b, a pesar de su delgadez de solo un milímetro y su peso superficial de 1,3 kg/m², puede ofrecer un nivel de protección DAB 5 en el rango espectral de 315-1050 nm, y en el rango infrarrojo superior a 1050 hasta 1400 nm, un nivel DAB 4 según EN 12254.

Todas las soluciones de blindaje también están disponibles en versiones móviles con estructuras portátiles. Estas pueden diseñarse y usarse en salas limpias, permitiendo tanto protección láser fija como móvil en aplicaciones de salas limpias. Además, en la cartera de PROTECT-Laserschutz GmbH se encuentran todos los sistemas de suspensión necesarios para la instalación de cortinas de protección láser en salas limpias.

Gracias a la orientación de la empresa en el desarrollo de productos en este ámbito a menudo descuidado de las salas limpias en protección láser, surge la oportunidad de abandonar los métodos habituales de recubrimiento y de reinventar la protección láser en salas limpias. En un futuro cercano, también se esperan nuevos productos de protección láser para aplicaciones en salas limpias de la empresa de protección láser de Núremberg.