Magas tisztaságú tisztítás – mit takar ez?

A magas tisztaságú tisztítás különleges követelményeket támaszt a tisztítószerekkel szemben. Ide tartozik, hogy nem tartalmaznak HIO (hidrogén-indukált kipárolgás) elemeket, amelyek keresztkontaminációt okozhatnak. (Kép forrása: SurTec) / A magas tisztaságú tisztítás különleges igényeket támaszt a tisztítószerekkel szemben. Ide tartozik, hogy nem tartalmaznak HIO (hidrogén-indukált kipárolgás) elemeket, amelyek keresztkontaminációt okozhatnak. (Kép forrása: SurTec)

A valódi tisztítás mellett olyan tényezők, mint a tisztaságra optimalizált gyártási folyamatok és a tisztasági követelményekhez igazított környezet, döntő szerepet játszanak a magas tisztaságú, finom- és precíziós tisztításban. (Kép forrása: LPW Reinigungssysteme) / A valódi tisztítás mellett olyan tényezők, mint a tisztaságra optimalizált gyártási folyamatok és a tisztasági követelményekhez igazított környezet, döntő szerepet játszanak a magas tisztaságú, finom- és precíziós tisztításban. (Kép forrása: LPW Reinigungssysteme)

Mehrbad-Ultraschallreinigungsanlagen sind bei einer großen Materialvielfalt, hohen Durchsatzanforderungen und Sauberkeitsspezifikationen durch beliebig kombinierbare Reinigungs- und Spülstationen – auch mit unterschiedlichen Reinigungsmedien und Spülwasserqualitäten – eine optimale Lösung. (Bildquelle: UCM) / Multi-medencés ultrahangos tisztítógépek optimális megoldást jelentenek különböző anyagok, magas átviteli igények és tisztasági előírások esetén, köszönhetően a kombinálható tisztító- és öblítőállomásoknak – beleértve különböző tisztítószereket és öblítővíz minőségeket is. (Kép forrása: UCM)

A tisztasági szinteknek megfelelően kialakított és felszerelt állomások a száraz CO2-szemcsés tisztítási eljáráshoz lehetővé teszik a legmagasabb tisztasági követelmények, például az ORK 1, kielégítését. (Kép forrása: acp systems) / The stations for dry CO2 snow jet cleaning, which are designed and equipped for clean-room applications, can be used to satisfy the most stringent cleanliness requirements, for example surface cleanliness class 1. (Image source: acp systems)

A kettős kamrás berendezés kialakítása és különleges magas tisztaságú felszerelése lehetővé teszi a vízalapú közeggel működő gép hatékony tisztítását, még nagy alkatrészek esetén is, ahol rendkívül magas tisztasági követelményeket stabil módon lehet elérni. (Kép forrása: Ecoclean) / The design and special high-purity equipment of the double chamber machine for water-based media enable efficient cleaning of even large components, with very demanding cleanliness specifications being achieved in a stable process. (Image source: Ecoclean)

Mivel a gyári szabványok a filmes szennyeződésekről általában nem érhetők el széles körben, egy szolgáltató a magas tisztaságú tisztítási alkalmazásokhoz saját „Tisztasági Osztályokat” dolgozott ki. Ezek az ISO szabványokon alapulnak, és összekapcsolhatók néhány gyártó saját magas tisztaságú gyártási szabványaival. (Kép forrása: VACOM Vakuum Komponensek és Méréstechnika)

High Purity – egy kifejezés, amely egyre gyakoribbá válik az alkatrész- és felülettisztításban. Mivel nem létezik általánosan elfogadott meghatározás arról, hogy milyen feltételeknek és követelményeknek kell megfelelni, a specifikációk iparáganként eltérnek. Alapvetően arról van szó, hogy nagyon magas alkatrész tisztaságot érjünk el, miközben nemcsak a tisztítási megoldásra, hanem az egész folyamatláncra és a környezeti feltételekre is figyelmet fordítunk.

Az iparágakban egyre növekvő és tovább növekvő követelmények a komponensek és alkatrészek teljesítőképességére és megbízhatóságára hatással vannak, ami a résztisztításra is kihat. Így például az olyan iparágakban, mint a félvezető beszállítói ipar, elektronikai gyártás, e-mobilitás, optikai és optoelektronikai ipar, érzékelőtechnika, fotonika, vékonyfilm-technológia, vákuum-, lézer- és elemzéstechnika, légi- és űrtechnika, valamint orvosi és gyógyszeripar, egyre gyakrabban használják a High Purity tisztítás kifejezést – gyakran szinonimaként a finom- és precíziós tisztítással.

Eltérő alkatrészek, iparágak és követelmények

A fogalmak szorosan összefüggnek egymással. Mert mindegyik esetében nagyon magas szintű részecskeszámú tisztaság, részben nanométeres tartományban, valamint rendkívül szigorú előírások vonatkoznak a filmréteges maradék szennyeződésekre. És mégis vannak különbségek. Így a High Purity gyakran kapcsolódik a félvezető beszállítói iparhoz, többek között az EUV-litográfia alkatrészeinek gyártásához, valamint a magas vákuumtechnikához (XHV, UHV és UCV). A részecskés és filmréteges szerves és szervetlen szennyeződések mellett itt figyelembe kell venni a hidrogén által indukált kiáramlást (HIO) okozó anyagokat vagy elemeket. Ez azt jelenti, hogy ezek az anyagok nem lehetnek jelen sem az alkatrész anyagában, sem a feldolgozási és tisztítási közegben, sem a tisztított alkatrészek felületén. Mert még a legkisebb mennyiség is kiáramolhat vákuumban, és kereszt-szennyeződéseket okozhat, vagy korlátozhatja a vákuumnyomást. Ezért nem lenne lehetőség például félvezetők és mikrochipek, valamint high-tech érzékelő- és elemzőrendszerek hibátlan gyártására. A precíziós és finom tisztításban általában nem ez a követelmény.

A részecskeszámú tisztaságra vonatkozó előírásokat az adott felülettisztasági osztály (ORK) megadása határozza meg. A filmréteges kémiai, szerves és szervetlen felülettisztaságot általában egyedi specifikációk vagy gyártási szabványok határozzák meg. Ezen felül esetlegesen kiáramlási rátákat is mérnek tömegspektrométerek segítségével. Ezek az előírások általában nem nyilvánosak.

Az egész gyártási folyamat figyelembevétele

Ez a magas követelményrendszer nemcsak egy tisztítógép alkalmazásával érhető el, hanem még inkább a teljes gyártási láncra, a tisztaságszámítással összhangban történő alkatrészkezelésre és a környezeti feltételekre helyezi a hangsúlyt, mint a hagyományos tisztítási feladatok esetében. Egy szempont a megelőző megmunkálási folyamatok. Ezeknek támogatniuk kell a High Purity-, precíziós vagy finom tisztítási célt. Nem ez a helyzet például olyan megmunkálás esetén, ahol a feldolgozási közeg összetevői olyan módon kerülnek beépítésre a felületbe, hogy nem vagy nem megfelelően tisztíthatók le.

Megfelelő berendezéstechnika

Alkalmaznak folyékony közeggel működő kamra- és ultrahangos többlábas tisztítógépeket, amelyekhez igazított eljárástechnikát és szárítást alkalmaznak, valamint száraz tisztítási módszereket, mint például a CO2-szemcseszórás, plazmatisztítás és vákuumos hevítőrendszerek. A megfelelő tisztítási technika kiválasztásának fő szempontjai a kívánt tisztaság, a eltávolítandó szennyeződés, valamint az alkatrész anyaga és geometriája. Ezen alapokon meghatározható, hogy mely és hány folyamatlépés szükséges, illetve mely technikák alkalmazhatók. A legjobb megoldás akár különböző eljárások kombinációjából is állhat. A folyamatparaméterek folyamatos felügyeletére és ellenőrzésére megfelelő megoldások állnak rendelkezésre.

Függetlenül attól, hogy mely tisztítási technikát alkalmazzák, a berendezéseknek úgy kell kialakultak lenniük, hogy elérjék a magas tisztaságot, valamint elkerüljék az újra- és kereszt-szennyeződéseket. Ez magában foglalja például az anyagok és berendezés-alkatrészek kiválasztását, valamint a feldolgozást. A hegesztések, sarkok és élek, ahol minimális szennyeződések gyűlhetnek össze, hátráltató tényezők lehetnek.

Figyelem az oldatra

A hagyományos tisztításhoz képest, ahol gyakran sok olajat, emulziót és forgácsot kell eltávolítani, a finom-, precíziós- és High Purity-tisztításban gyakran csak minimális maradék mennyiségek vannak. A szennyeződés típusától és a tisztasági követelményektől függően ez lehet oldószer, általában egy hagyományos módosított alkohol. Másként alakul a helyzet vízalapú tisztítószereknél. Ezeket a közegokat kifejezetten úgy alakítják ki, hogy a maradék szennyeződéseket eltávolítsák a felületről, miközben ne hagyjanak hátra újak. Ehhez a tisztítószernek jóval jobban le kell öblíthetőnek lennie. Összességében a öblítés itt sokkal fontosabb szerepet tölt be, mint a vízalapú tisztítószerekkel végzett hagyományos tisztításnál. Ennek megfelelően a berendezések több öblítési lépést tartalmaznak, és különösen ügyelnek arra, hogy az öblítő közeg ne keveredjen át egyik tartályból a másikba.
A felhasznált víz minősége is eltérő. A feladathoz igazítottan megfelelően kezelt vizet használnak. Ilyen lehet az ozmózis (RO), teljesen sótlanított (VE) vagy tiszta víz (UPW).

Elkerülve a környezet általi újra szennyezést

Egy másik lényeges szempont a környezet, ahol a magas tisztaságú alkatrészeket kezelik. A tisztasági specifikáció szerint történik a tisztítás vagy az alkatrészek kiadása egy tiszta vagy tisztatéri környezetbe. Amennyiben tisztatér szükséges, a tisztatér osztálya a felülettisztasági osztály szerint kerül meghatározásra. Annak érdekében, hogy költséges tisztatéri helyet takarítsanak meg, a megfelelő légszűrő rendszerekkel felszerelt tisztítógépet egy tiszta területen helyezik el, és az alkatrészek kiadását egy szellőzőn keresztül a tisztatérbe végzik. Természetesen itt is szükség van megfelelő képzettségű és felszerelt személyzetre.

Különösen az alkatrészek gyártásába való belépéskor, ahol nagyon magas a tisztasági követelmény, érdemes lehet a tisztítást egy tapasztalt és megfelelően felszerelt szolgáltatóra bízni.

parts2clean – nemzetközi vezető kiállítás az ipari alkatrész- és felülettisztítás területén

Milyen tényezők játszanak szerepet a High Purity-, precíziós- és finom tisztításban? Mire kell figyelni a berendezéseknél és közegben ezekhez a tisztítási típusokhoz? Mely high-tech iparágakban milyen követelmények érvényesek? A kérdésekre és sok más kérdésre választ ad a parts2clean. A nemzetközi vezető kiállítás az ipari alkatrész- és felülettisztítás területén 2023. szeptember 26-28. között kerül megrendezésre a stuttgarti vásárterületen (Németország). Átfogó információkat nyújt a tisztítórendszerekről, alternatív tisztítási technikákról, tisztítószerekről, tisztatéri technológiákról, minőségbiztosítási és vizsgálati módszerekről, tisztítási és szállítási tartályokról, hulladékkezelésről és újrahasznosításról, kezelésről és automatizálásról, szolgáltatásokról, tanácsadásról, kutatásról és szakirodalomról. A háromnapos szakmai fórum további sok tudást nyújt a tisztítással kapcsolatos témákban. www.parts2clean.de.