Precisión bajo vacío: tecnología de salas limpias y vacío como clave para nuevas tecnologías

Factores que influyen en el vacío

La tecnología de vacío y la tecnología de salas limpias van de la mano y constituyen la base de muchas tecnologías innovadoras. Tanto la tecnología de salas limpias como la tecnología de vacío crean un entorno controlado que elimina influencias no deseadas, aumentando así la precisión, la pureza y la eficiencia en aplicaciones industriales y científicas. Al generar un vacío puro, se pueden eliminar de manera selectiva partículas no deseadas, gases y contaminantes, mejorando significativamente la calidad de los productos.

Streicher Maschinenbau GmbH & Co. KG combina tecnología de vacío y tecnología de salas limpias para mejorar decisivamente el rendimiento del vacío de sus sistemas de vacío a medida y totalmente automatizados.

Un aspecto central en la tecnología de ultra alto vacío (UHV) es el control de diversos factores que influyen en el vacío, como la vaporización — la evaporación de residuos filmados bajo vacío. Los residuos de lubricantes en frío, grasas o productos de limpieza en superficies de vacío pueden impedir alcanzar presiones de operación extremadamente bajas, ya que la vaporización aumenta la carga de gases dentro del sistema de vacío. Para evitar una contaminación irreversible, se utilizan limpiezas intermedias a base de agua y controles visuales de limpieza — Water Break Test, prueba de trapo, control UV y luz blanca — incluso durante el proceso de fabricación. Estos sirven para la detección temprana de contaminaciones persistentes, que solo pueden eliminarse mediante métodos de fabricación abrasivos. Además, toda la cadena de fabricación debe considerarse bajo los principios de prevención y evitación de contaminación. Las contaminaciones que no llegan a los componentes en primer lugar no tendrán que ser eliminadas posteriormente de manera laboriosa. Complementado con una selección específica de materiales de operación y ayuda, así como con montaje y puesta en marcha en condiciones de sala limpia (≤ ISO7), se garantiza que no queden residuos moleculares no deseados en la cámara de vacío tras la limpieza fina.

Además, al diseñar la tecnología de procesos de vacío, se debe prestar atención a que durante la operación no ocurran flujos de retorno no deseados hacia el interior de la cámara.

Otro paso decisivo para optimizar el rendimiento del UHV es el proceso conocido como «Bakeout». Al calentar el sistema de vacío a ≥ 120 °C durante al menos 24 horas, se fomenta la desorción de moléculas no deseadas, que luego son expulsadas por las bombas de vacío del sistema. El bakeout también acorta los tiempos de bombeo, ya que elimina de manera eficiente el agua residual que permanece en las superficies de vacío. De igual forma, ha demostrado ser eficaz calentar previamente las piezas internas del vacío antes de su montaje, ya que así se minimiza la fuente de gases de los componentes, impulsada por procesos de difusión y desorción durante el funcionamiento en vacío.

Con este sólido conocimiento en tecnología de vacío, Streicher Maschinenbau ha puesto en marcha un sistema de vacío UHV totalmente automatizado, con un peso de 28 toneladas y un volumen interior de 27 m³, en condiciones de sala limpia, alcanzando una presión final de 3,5 × 10⁻¹¹ mbar. Un rendimiento aún mejor del vacío estuvo limitado por los efectos de permeación del material de sellado FKM, que se utilizó, entre otras cosas, para sellar la puerta de 4 x 4 metros. Además, debido a los buenos resultados en el análisis de gases residuales (RGA), y en favor del cronograma del proyecto, se decidió no realizar un bakeout, lo que habría reducido aún más el pico de agua en el espectro RGA y podría haber alcanzado una presión final aún mejor.

El análisis de gases residuales (RGA) es un método de prueba no destructivo ampliamente utilizado en la industria del vacío para cuantificar y determinar la composición química de compuestos moleculares volátiles y no volátiles.

Con estos enfoques, la empresa demuestra cómo se pueden aprovechar las tecnologías más avanzadas y el conocimiento profundo para cumplir con los requisitos de la tecnología de ultra alto vacío. Así, se realiza una contribución importante al desarrollo de la precisión y la eficiencia en aplicaciones industriales.