Movilidad 4D en sistemas de salas limpables de uso variable

Sistema de sala limpia idealizada con 4 unidades de contenedores. © MK Instalaciones de prueba

Sistema de sala limpia de tres partes en contenedores individuales esquematizados. © MK Instalaciones de prueba

Ejemplo de un sistema de sala limpia dentro de un contenedor de 20 pies. © MK Instalaciones de prueba

Variantes de las instalaciones de prueba centrales: Sistema de flujo laminar vertical. © MK Instalaciones de prueba

Variantes de las instalaciones de prueba centrales: líneas de salas limpias con flujo laminar horizontal. © MK Instalaciones de prueba

Variantes de los sistemas de prueba centrales: aislador con manipulaciones a través de guantes. © MK Sistemas de prueba

Panel de control SPS para la gestión y supervisión de los parámetros técnicos en las instalaciones de salas limpias. © MK Instalaciones de prueba

Recorrido virtual por la planta de salas limpias móvil. © MK Versuchsanlagen

Corte virtual entre la sala de tecnología y una estación de trabajo con sistema de destilación sin metal para ácidos. © MK Anlagen de prueba

Combinación de una construcción de sala limpia con detalles de dibujo en la realidad virtual. © MK Instalaciones de prueba

Vista de una mirada en la instalación de flujo laminar durante la visita virtual. © MK Instalaciones de prueba

La combinación es el desafío

¿"Es eso siquiera posible, cuatro deseos a la vez, eso realmente no se puede"? Esto o algo similar preguntan con frecuencia los empleados de MK Versuchsanlagen, el especialista en sistemas de salas limpinas sin metal.

La necesidad del cliente a menudo difería completamente del uso habitual dentro de una propiedad. Según los requisitos variados, se debería desarrollar un sistema de sala limpia sin metal para diferentes propósitos de análisis e investigación. "Además del uso móvil, se trataba de variar tanto los sistemas de prueba integrados como de poder ofrecer diferentes tiempos de uso. Y todo el proyecto puede financiarse mediante un modelo de leasing", explica el Dr. Dirk Rosencrantz, miembro de la dirección de MK Versuchsanlagen, sobre el modelo innovador y enfatiza: "¡Nuestros clientes obtienen todo esto de una sola fuente!"

El resultado de este desarrollo se basa en contenedores comerciales de 20 pies.

Cada sistema de sala limpia consta de tres unidades funcionales:

1. Cámara de entrada,
2. Centro de sistemas de prueba y
3. Área técnica y de ventilación.

Independientemente de si los sistemas móviles se realizan con uno o varios contenedores, las cámaras de entrada y los compartimentos técnicos consisten en elementos estándar, mientras que las áreas centrales de prueba pueden diseñarse de forma variable según los requisitos del cliente. Los compartimentos individuales pueden transportarse mediante vías convencionales para contenedores de 20 pies. Cada sistema de sala limpia se realiza con conexiones de medios convencionales o habituales en la región, de modo que puedan suministrarse con energía y, por ejemplo, agua, según las condiciones.

Entorno variable y sistemas

Los interiores de los contenedores se fabrican exclusivamente con plásticos modernos, que también se utilizan en salas limpias sin metal en inmuebles (Carpus+Partner; Entorno de investigación sin metal; p. 38-40; Printline 2017 de www.reinraum.de). Como materiales resistentes a ácidos, se emplean polipropileno, Teflón, PMMA o PE, que se tratan intencionadamente sin colorantes, es decir, sin tintes. Esto garantiza que no puedan ocurrir contaminaciones por partículas de color. Las placas de las superficies de trabajo cerradas están hechas de PET transparente y resistente, de alta resistencia. En variantes de sistemas que utilizan aisladores cerrados, se emplea polioximetileno para las manipulaciones con guantes, como en la industria farmacéutica. Las paredes internas de los contenedores están hechas de paneles de sala limpia de GFK resistentes a ácidos. El sistema de ventilación garantiza una calidad de aire que cumple con la clase 6 según DIN EN ISO 14644 en la zona de trabajo. En las áreas de trabajo con flujo laminar, la libertad de partículas alcanza niveles de clase 4 o 5. Los filtros premetálicos sin metal con filtros finales H14 aseguran una eficiencia de filtración superior al 99,995% y permiten en los aisladores una pureza de partículas que incluso supera el nivel de clase 4.

Los sistemas de prueba planificables de forma variable pueden instalarse como bancos de trabajo húmedos, con puestos de trabajo sobrefluidos con aire puro, como sistemas de flujo laminar o como aisladores completamente sellados. El sistema SPS desarrollado por MK permite controlar todo el sistema de sala limpia y supervisa el estado de presión, flujos de aire, sellos, reguladores de volumen, temperatura, energía y otros parámetros técnicos.

Diferentes requisitos de uso y clientes

El uso de plásticos ofrece la ventaja de facilitar significativamente el transporte de los sistemas debido a su peso reducido. La elevación y colocación de los contenedores no requiere grúas especiales. Además, los sistemas de plástico permiten trabajar con ácidos extremos que los clientes deben usar, por ejemplo, para preparar muestras de roca para análisis ultra-traza. En otros casos, los sistemas de MK también se utilizan para manipular muestras orgánicas que se analizarán en un entorno de plástico, ya que no representan un peligro de contaminación cruzada. Así, en la mayoría de las investigaciones exigentes, es extremadamente arriesgado realizar los análisis en sistemas de acero convencionales, donde la analítica de isótopos de hierro u otros metales es crucial.

La integridad de la muestra tiene máxima prioridad

Una alteración de muestras de roca, suelo, meteoritos, minerales e incluso muestras orgánicas puede destruirlas de forma irreversible por la entrada de metales antes de llegar al laboratorio local. Para cumplir con los requisitos de clientes exigentes, los desarrolladores de MK consideran que la integridad de la muestra recopilada se eleva a un nuevo nivel: "Porque, mediante una solución móvil, el sistema de sala limpia va a la muestra y no la muestra a la sala limpia, la contaminación se reduce drásticamente sin que la muestra valiosa cambie involuntariamente durante el transporte", explica el Dr. Dirk Rosencrantz.

Realidad virtual en la planificación 3D para aplicaciones especiales personalizadas

De la combinación de módulos estandarizados con requisitos específicos del cliente, se crearán centros de pruebas configurables de forma variable. Para lograr este objetivo, MK utiliza software y hardware 3D para hacer experienciables los mundos modelados mediante realidad virtual. Los datos CAD específicos de los requisitos se convierten en una experiencia caminable mediante animación 3D a escala 1:1. Por ejemplo, es posible recorrer virtualmente el futuro sistema de sala limpia. Los ingenieros de MK, así como los clientes, podrán reconocer, ajustar y experimentar el prototipo con otros ojos antes de fabricar el módulo principal del sistema.

Uso dependiente del tiempo con leasing en lugar de inversión

El modelo 4D de movilidad de MK no solo consiste en el uso móvil de sistemas de prueba configurables para diferentes propósitos, sino también en ofrecer un financiamiento a medida mediante leasing debido a la duración limitada del proyecto.

La colaboración de MK Versuchsanlagen con un banco privado permite a los clientes arrendar los sistemas de sala limpia por entre 2,5 y 5 años. Así, es posible tratar los costos de manera diferente a una inversión tradicional en salas limpias inmóviles.

Gracias a la división modular del sistema de sala limpia, es posible, mediante el intercambio de la unidad central de prueba, realizar configuraciones alternativas según el avance del proceso de investigación, sin tener que renovar toda la sala limpia. Por ejemplo, una serie de pruebas puede realizarse primero en la selva y luego en la estepa, garantizando que no haya contaminación ni contaminación cruzada mediante el intercambio de la unidad central de prueba.

El uso de una solución móvil también permite a cualquier investigador utilizar rápidamente la sala limpia sin esperar a la construcción y financiación de un nuevo edificio. Y, por último, la posibilidad de intercambio permite adaptar la tecnología del sistema a los avances innovadores que ocurren con el tiempo. Los procedimientos largos para implementar rápidamente una innovación técnica en una propiedad pertenecen ahora al pasado con el modelo 4D de MK Versuchsanlagen.