Innovatív és világszerte egyedülálló

Innovatív és világszerte egyedülálló

A Fraunhofer IPA tisztasági és mikrogyártási osztálya felkészül a jövő kihívásaira

Még mindig az épület építési helyszín. A hermetikusan zárt szobák szigetszerűen hatnak. Néhány közülük teljesen új berendezéssel, bővítéssel vagy átépítéssel készült. A Fraunhofer IPA az átalakításával világszinten új mércét állít a tisztatértechnológiában a tisztasági és mikrogyártási osztályán.

A folyosón létrák állnak, a kézművesek fúrnak, flexelnek és szerelnek még. Ennek ellenére már minden rendkívül tisztának és rendezettnek tűnik. Hamarosan egy látogatói csoport fogja végigvezetni a helyiségeken. A kézművesek végső simításokat végeznek. Fóliákat ragasztanak a padlóra az ajtók előtt azokban a szobákban, amelyeket meg lehet tekinteni. Ezek biztosítják, hogy a lehető legkevesebb por kerüljön be a cipőn keresztül. A várható látogatók szeretnének képet kapni a Fraunhofer Gyártástechnika és Automatizálás Intézet (IPA) tisztasági és mikrogyártási bővítéséről és modernizációjáról.

A helyszín az IPA a stuttgarti-Vaihingeni Intézetközpont területén található. 2009 eleje óta az épületet, amely már rendelkezett tiszta-, szürke- és igazgatási helyiségekkel, felújították és bővítették. Ehhez az egyik oldalra hozzáépítettek egy szintet. Összesen így 3000 négyzetméter jött létre, amely használható, és teret ad a jövőbe mutató projekteknek. Újak a BioSafety-labor, egy napelemes automatikai tesztközpont, valamint egy ISO osztály 1-es ultraprécíziós tisztítólabor. Emellett egy ISO osztály 6-os tisztatér-fejlesztő labor is kialakult. Összességében a tisztaterek már használatban vannak. Kisebb anyagcsúszók, egy demóterület, amely a széndioxid-alapú furat tisztítását demonstrálja, is helyet kapott. »A kritikus CO2-alapú alkatrésztisztítás mindig aprólékos tisztítási folyamatokról szól«, mondja Gommel. A felső szinteken további laborok és technológiai átépítési területek mellett konferenciatermek és irodák találhatók. Emellett most egy lamináris nehézterhelésű tisztatér is van, amely valószínűleg világszerte egyedülálló. Ez 100 négyzetméter területű. A bejárat hat méter széles és hét méter magas. Egy hatalmas gördülő kapu lehetővé teszi nagy terhek akadálytalan bejutását, akár hat tonna súlyig négyzetméterenként. Mivel a beltéri légnyomás nagyobb, mint odakint, nem juthatnak be szennyező részecskék a tisztatérbe. Emellett egy szürke szint is szolgál köztes szűrőként. A belső térben a berendezéseket először megtisztítják, majd a levegővel való fúvással és elszívó rendszerrel a feloldott részecskéket a kettős padlóba vezetik. A berendezés részei között megtalálhatók röntgencsöves mikroszkópok, Ramen-spektrométerek és más, magas szintű specializált eszközök, valamint több optikai részecskeszámláló, köztük hordozható készülékek is. Itt védőruházatban kell dolgozni. Azok, akik kapcsolatba szeretnének lépni a munkatársakkal belülről, egy üvegfalba épített telefonon keresztül tehetik meg. Ebben teljes gyártási berendezéseket lehet ellenőrizni, tisztaság szerint optimalizálni és minősíteni, például a fotovoltaika vagy a lapkészülékgyártás, vagy akár az ESA és a NASA számára. 2010 márciusa óta már kutatási és ipari megrendeléseket is fogad – annak ellenére, hogy építkezés folyik, amit mérnökök, fizikusok, biológusok és más tudósok, akik a Fraunhofer IPA osztályán dolgoznak, lehetővé tesznek: jelenleg egy ázsiai gyártó szállítórendszerének kopás- és részecskemissziós viselkedését vizsgálják. Emellett a hátsó részben egy mennyezeti laprendszert tesztelnek. Ez a mindennapi élet része az IPA-ban – az ügyfelek a világ minden tájáról érkeznek, hogy kihasználják a szakemberek tudását és az egyedülálló tisztatéri körülményeket, valamint a legújabb technológiát.

Energetikai szempontból is a tisztaterek a legmodernebb technológiával vannak felszerelve: a szellőztetőrendszer akár 70 százalék energiát takarít meg. Ezzel tízszeresére növeli az ISO osztály 1-es levegőtisztasági osztályt. Emellett a tisztaterekhez olyan anyaginnovációkat használtak, amelyek a részecskekopás, a kipufogási viselkedés és az elektrosztatikus tulajdonságok tekintetében vannak optimalizálva.

A kiterjedt felújítási és bővítési projekt már körülbelül három éve tervben van: »Így volt elég időnk arra, hogy az éppen legmodernebb és leginnovatívabb technológiával szereljük fel magunkat«, mondja a osztályvezető Gommel. »Végül is nem akarunk csak csöpögni, hanem technológiai élvonalban akarunk maradni.« Gommel szenvedélyes diplomafizikus. Jelenleg Németország képviseletében vesz részt egy műszaki bizottságban, amely az ISO szabvány osztályozásának továbbfejlesztésével vagy bővítésével foglalkozik. 1996 óta tagja a Fraunhofer IPA-nak, és a tisztatértechnika széles területén dolgozik. 2008 óta vezeti a tisztasági és mikrogyártási osztályt.

Az 1984-ben alapított osztály több mint 60 szabadalmat jegyzett be, és több mint 18000 projektet valósított meg körülbelül 750 ügyfél számára 30 iparágban. A dolgozó természettudósok az eszközfejlesztés és -optimalizálás, az anyagáramlás és logisztika, a részecskeszámítási technika, valamint az új tisztatéri és gyártásirányítási koncepciók területén végeznek kutatásokat és vizsgálatokat, és ügyfeleik között szerepelnek félvezetőipari, fotovoltaikus, élet tudományi, mikrorendszertechnikai, valamint légi- és űripari vállalatok. Emellett az elmúlt tíz évben mintegy 700 terméket, például berendezéseket, eszközöket vagy alkatrészeket minősítettek a Fraunhofer IPA-nál.

A jövő kihívásaira való felkészülés érdekében a Fraunhofer IPA átfogó felújítási és bővítési projektje már több éve folyik: »Így volt elég időnk arra, hogy a jelenleg legmodernebb és leginnovatívabb technológiával szereljük fel magunkat«, mondja a osztályvezető Gommel. »Végül is nem akarunk csak csöpögni, hanem technológiai élvonalban akarunk maradni.« A modernizáció és bővítés révén a Fraunhofer IPA felkészült a jövő kihívásaira, és már most is a legjobb eredményeket nyújtja a tisztatér-képességek és termékek értékelése, tanúsítása, valamint azok kutatása és fejlesztése terén. A 2011. július 7-én tartandó ünnepélyes megnyitóval hivatalosan is átadják az új helyiségeket.