"CREMS" - Sistema di Monitoraggio delle Attrezzature di Affidabilità Pulita

"CREMS" - Sistema di Monitoraggio delle Attrezzature di Affidabilità Pulita

Nell'ambito del progetto di ricerca speciale "CREMS" (Clean Reliability Equipment Monitoring Systems), l'Istituto Fraunhofer IPA ha sviluppato una testa di misurazione con cui è possibile monitorare per la prima volta direttamente le particelle di usura e abrasione sui prodotti e all'interno di essi.

La generazione di particelle attraverso abrasione e usura rappresenta la principale e più critica fonte di contaminazioni dannose per i prodotti nelle produzioni in ambienti controllati. L'uso di tecnologie di aria pulita può ridurre solo l'ingresso di particelle dall'ambiente circostante. La formazione di particelle nell'immediata vicinanza del prodotto tramite le apparecchiature di produzione impiegate non può essere controllata. Per garantire la protezione necessaria del prodotto e allo stesso tempo rilevare immediatamente un'usura crescente e i primi segni di usura, è necessaria una tecnologia di misurazione adeguata e senza lacune. L'impiego di contatori di particelle dell'aria consolidati per un monitoraggio completo di ambienti e impianti non è possibile, poiché la tecnologia di misurazione disponibile, che varia tra 5.000 e 40.000 euro, è troppo costosa e troppo ingombrante per essere integrata in macchine o componenti di impianti.

Per garantire comunque la qualità dei prodotti finiti o dei semilavorati utilizzati in un'area di produzione pura, l'Istituto Fraunhofer IPA si è impegnato a sviluppare tecniche di misurazione delle particelle economiche e integrabili negli impianti per aria, gas e liquidi. Solo così si può garantire un monitoraggio della purezza senza lacune in tempo reale per l'intera area di produzione rilevante per la purezza (camere bianche, impianti e loro componenti). Il sistema deve essere da un lato sufficientemente sensibile per rilevare, ad esempio, i primi segni di usura tramite la rilevazione di particelle micro e sub-micrometriche, dall'altro deve essere robusto e a basso costo per un impiego industriale completo.

Un sistema di misurazione che promette di soddisfare queste esigenze è stato sviluppato presso l'Istituto Fraunhofer IPA nell'ambito del progetto di ricerca speciale CREMS (Clean Reliability Equipment Monitoring Systems). Grazie alle sue dimensioni compatte, con una lunghezza di 2 cm e un diametro di 1,5 cm, la testa di misurazione permette applicazioni completamente nuove per la tecnologia di misurazione delle particelle in ambienti di produzione puri (vedi figura). Poiché il sensore, posizionato sul luogo di misurazione, funziona in modo passivo, cioè senza componenti attivi elettrici o meccanici, il sistema può essere utilizzato anche direttamente in aree a rischio di esplosione.

Grazie alla progettazione, alla capacità e alla compattezza della sensoristica, il sistema è interessante sia per gli operatori di produzioni in ambienti controllati sia per i produttori di apparecchiature di produzione per applicazioni pure come robot. Ora possono monitorare direttamente l'usura delle particelle sui loro prodotti e all'interno di essi.

Nell'ambito di ulteriori lavori, il sistema di misurazione sarà ottimizzato affinché sia adatto alla produzione in serie. Verranno utilizzati componenti economici, ad esempio prodotti tramite stampaggio o come parti tornite.

Inoltre, l'Istituto Fraunhofer IPA offre ai propri clienti la possibilità di modificare il sistema in modo specifico per l'applicazione, al fine di fornire la configurazione ottimale per ogni caso d'uso.

Il vostro referente per ulteriori informazioni:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Phys. Markus Rochowicz
Telefono +49 711 970-1175 | E-mail markus.rochowicz@ipa.fraunhofer.de