4D-mobilitás változóan alkalmazható tisztatér berendezéseknél

Ideális tiszta szobai rendszer 4 konténer egységgel. © MK Vizsgálati berendezések

Három részes tisztatér rendszer szimbolizált egyéni konténerekben. © MK Vizsgálóművek

Példa egy tisztatéri rendszerre egy 20 lábas konténerben. © MK Vizsgálórendszerek

Variációk a központi kísérleti berendezéseknél: Függőleges lamináris áramlás berendezés. © MK Kísérleti berendezések

Variációk a központi kísérleti berendezéseknél: vízszintes lamináris áramlásos tisztatéri sorok. © MK Kísérleti berendezések

Központi kísérleti berendezések változatai: izolátor kézbevitellel. © MK Kísérleti berendezések

SPS-vezérlőpanel a tisztatéri berendezések műszaki paramétereinek irányításához és felügyeletéhez. © MK Kísérleti berendezések

Virtuális séta a mobil tisztatér-rendszeren keresztül. © MK Versuchsanlagen

Virtuális vágás a gépház és egy munkaállomás között, fémet nem tartalmazó desztillációs berendezéssel savak számára. © MK Vizsgálati berendezések

Kombináció egy tisztatér-konstrukcióval és rajz részletekkel a virtuális valóságban. © MK Vizsgálóművek

Nézet egy pillantásra a lamináris áramlási rendszerbe a virtuális bejárás során. © MK Vizsgálóművek

A kombináció a kihívás

„Ez egyáltalán lehetséges, négy kívánságot egyszerre teljesíteni? Ez tényleg nem megy!” Ezek vagy hasonló kérdések hangzanak el gyakran az MK Versuchsanlagen munkatársaitól, akik fémmentes tisztatéri rendszerek specialistái.

Az ügyféligény gyakran teljesen eltért a szokásos ingatlanon belüli alkalmazástól. A változatos igényeknek megfelelően olyan fémmentes tisztatéri rendszert kellett kifejleszteni, amely különböző elemzési és kutatási célokra alkalmas. „A mobil alkalmazás mellett arról volt szó, hogy mind a beépített próbaberendezéseket variálni lehet, mind pedig különböző felhasználási időszakokat biztosítani. És az egész projekt finanszírozása akár lízingmodell segítségével is megoldható” – magyarázza Dr. Dirk Rosencrantz, az MK Versuchsanlagen ügyvezető tagja, aki az innovatív modellt ismerteti, és hangsúlyozza: „Ügyfeleink mindezt egy kézből kapják!”

Ennek a fejlesztésnek az eredménye a kereskedelmi forgalomban kapható, 20 lábas konténerekre alapozva készült.

Minden tisztatéri rendszer három funkcionális egységből áll:

1. Bejárati átjáró,
2. Próbaállomás központ és
3. Technikák és szellőzőrendszer.

Függetlenül attól, hogy a mobil rendszerek egy vagy több konténerből épülnek-e, a bejárati átjárók és a technikai egységek szabványos elemekből készülnek, míg a központi próbaterületek az ügyféligények szerint változtathatók. Az egyes rekeszek hagyományos szállítási útvonalakon, 20 lábas konténereken keresztül szállíthatók. Minden tisztatéri rendszer hagyományos vagy helyben szokásos médiacsatlakozásokkal valósul meg, így az adott helyszínen energia- és például vízellátással is ellátható.

Változó környezet és rendszerek

A konténerek belső tereit kizárólag modern műanyagokból készítik, amelyeket fémmentes, ingatlanban elhelyezett tisztaterekben is alkalmaznak (Carpus+Partner; Fémmentes kutatási környezet; 38-40. oldal; Printline 2017, www.reinraum.de). Saválló anyagként polipropilén, Teflon, PMMA vagy PE használatos, melyeket tudatosan színtelenül, nem színezve gyártanak. Ez biztosítja, hogy ne keletkezzenek szennyeződések színrészecskék által. A zárt munkaasztalok üvegkemény, átlátszó poliészter-tereftalát (PET) lapokból készülnek. Olyan rendszerek esetében, ahol zárt izolátorokat alkalmaznak, a kézbesítéshez POM (polioximetilén) anyagot használnak, mint a gyógyszeriparban. A konténerek belső falait saválló GFK-tartályból készült tisztatéri panelek alkotják. A szellőzőberendezés olyan levegőminőséget biztosít, amely megfelel a DIN EN ISO 14644 szerint az 6. osztályú munkaterületi követelményeknek. A lamináris áramlású munkafelületeken a részecskementesség a 4. vagy 5. osztály szintjén van. A H14 végszűrőkkel ellátott fémmentes előszűrők több mint 99,995%-os szűrési hatékonyságot biztosítanak, és izolátorokban akár még magasabb, 4-es osztálynál is jobb részecskementességet tesznek lehetővé.

A változó tervezésű próbaberendezések lehetnek nedves laborasztalok, tiszta levegővel átáramló munkahelyek, lamináris áramlású rendszerek vagy teljesen zárható izolátorok. Az MK által kifejlesztett PLC rendszer lehetővé teszi az egész tisztatér rendszer irányítását, és figyelemmel kíséri a nyomás, légáramlás, tömítések, térfogatáram-szabályzók, hőmérséklet, energia és egyéb technikai paraméterek állapotát.

Különböző alkalmazási és ügyféligények

A műanyagok alkalmazása előnyt jelent, mivel a rendszerek szállítása jelentősen könnyebbé válik az alacsony súly miatt. A konténerek emelése és lehelyezése nem igényel speciális darukat. Emellett a műanyag rendszerek lehetővé teszik extrém savak kezelését, amelyeket az ügyfelek alkalmaznak például kőzetminták ultraszéles elemzéséhez való előkészítéséhez. Más esetekben az MK rendszerei organikus minták kezelésére is alkalmasak, amelyeket a műanyag környezetben vizsgálnak, mivel a műanyag nem jelent veszélyt a keresztkontaminációra. Így a legtöbb összetett vizsgálat esetén, különösen, ha vas- vagy más fémizotópok elemzéséről van szó, rendkívül kockázatos hagyományos acélberendezéseken végezni azokat.

A minta integritása a legfontosabb

Az ásványi és földminták, meteoritok, ásványok, valamint szerves minták változása, szennyeződései örökre tönkretehetik azokat, mielőtt eljutnának a helyi laboratóriumba. A fejlesztők szerint az MK által alkalmazott mobil megoldás jelentősen növeli a minta integritását: „Mivel a mintát nem a tisztatérbe kell szállítani, hanem a tisztatér a minta helyszínén van, a szennyeződés veszélye drasztikusan csökken, és a értékes minta nem változik meg a szállítás során” – magyarázza Dr. Dirk Rosencrantz.

Virtuális valóság a 3D-tervezéshez egyedi speciális alkalmazásokhoz

A standard modulok és az ügyfélspecifikus rendszerek kombinációjából változatos próbacentrumok jönnek létre. Ennek eléréséhez az MK 3D szoftver- és hardvermegoldásokat alkalmaz, hogy a virtuális valóság segítségével élményszerűvé tegye a modellezett világokat. Az igény szerint készített CAD adatok 3D-animációval 1:1 arányban átélhető élményt nyújtanak. Például lehetőség van arra, hogy virtuális környezetben bejárjuk a jövőbeni tisztatérteret. Az MK tervezői, akárcsak az ügyfelek, a legfontosabb rendszermodul gyártása előtt lehetőséget kapnak arra, hogy más szemmel lássák, módosítsák és átéljék a prototípust.

Időfüggő alkalmazás projektalapú lízinggel a beruházás helyett

A 4D mobilitási modell nemcsak a változtatható próbaberendezések mobil alkalmazásából áll különböző felhasználási célokra, hanem abban is, hogy a projekt időtartamának korlátai miatt személyre szabott lízingfinanszírozást kínáljon.

Az MK Versuchsanlagen együttműködése egy magánbankkal lehetővé teszi az ügyfelek számára, hogy 2,5 és 5 év közötti időtartamra lízingeljék a tisztatéri rendszereket. Így a felmerülő költségeket másképp lehet kezelni, mint a hagyományos ingatlanberuházások esetén.

A rendszer moduláris felépítésének köszönhetően a központi próbaberendezés cseréjével alternatív rendszerek valósíthatók meg a kutatás-fejlesztés folyamatának függvényében, anélkül, hogy az egész rendszert lecserélnék. Például egy kísérletsorozat először az esőerdőben, majd a szavannában is végrehajtható, a központi egység cseréjével biztosítva, hogy ne keletkezzen szennyeződés vagy keresztkontamináció.

A mobil megoldás lehetővé teszi, hogy a kutatók gyorsan használhassák a tisztatéri rendszert anélkül, hogy új épületet és annak finanszírozását kellene várniuk. És végül, a csere lehetősége lehetővé teszi a rendszer technológiai fejlesztéshez való igazítását az idővel változó innovációkhoz. A hosszadalmas eljárások, amelyekkel egy technológiai újítást gyorsan be lehetne vezetni egy ingatlanban, a MK 4D modelljével a múlté lesznek.