Innovativo e unico al mondo

Innovativo e unico al mondo

Il dipartimento di Produzione Pura e Microproduzione dell'Fraunhofer IPA si prepara alle sfide del futuro

Ancora l'edificio è un cantiere. Come isole, appaiono le stanze ermeticamente isolate. Alcune di esse sono appena arredate, ingrandite o ristrutturate. L'Fraunhofer IPA, con i suoi interventi di ristrutturazione, stabilisce nuovi standard a livello mondiale in materia di camere bianche per il suo dipartimento di Produzione Pura e Microproduzione.

Sul corridoio ci sono scale, con artigiani che ancora perforano, smerigliano e montano. Tuttavia, tutto appare già sorprendentemente pulito e ordinato. Tra poco verrà guidato un gruppo di visitatori attraverso gli ambienti. Gli artigiani stanno dando gli ultimi ritocchi. Appiccicano pellicole sul pavimento davanti agli ingressi di quelle stanze che possono essere visitate. Questi devono garantire che il minor numero possibile di polvere venga portato all’interno con le scarpe da strada. I visitatori attesi vogliono farsi un’idea dell’ampliamento e della modernizzazione della produzione pura e microproduzione dell’Istituto Fraunhofer per la Tecnologia della Produzione e l’Automazione (IPA).

La sede dell’IPA si trova nel centro di ricerca di Stuttgart-Vaihingen. Dall’inizio del 2009, l’edificio, già dotato di camere bianche, grigie e uffici, è stato rinnovato e ampliato. È stato aggiunto un lato e un piano superiore. In totale sono stati creati 3000 metri quadrati di spazio utilizzabile, che favoriscono progetti innovativi. Tra le novità ci sono il laboratorio di BioSafety, un Centro di Test per l’Automazione Fotovoltaica e un laboratorio di pulizia di precisione di classe ISO 1. Inoltre, è stato realizzato un laboratorio di sviluppo di camere bianche di classe ISO 6. Le camere bianche sono già in uso. Ospitano piccole camere di passaggio, un’area dimostrativa che mostra la pulizia dei fori di perforazione tramite anidride carbonica.

«Per la pulizia dei componenti tramite CO2 supercritico si tratta sempre di operazioni di pulizia delicate», spiega Gommel. Nei piani superiori si trovano, oltre ad altri laboratori e aree di ristrutturazione tecnica, sale conferenze e uffici. Inoltre, ora c’è una camera bianca laminare per carichi pesanti, che potrebbe essere unica al mondo. Ha una superficie di 100 metri quadrati. L’ingresso è largo sei metri e alto sette metri. Un enorme portone a rulli permette l’accesso senza ostacoli di carichi pesanti fino a sei tonnellate per metro quadrato. Poiché la pressione dell’aria all’interno è superiore a quella esterna, non possono entrare particelle inquinanti. Inoltre, una camera grigia funge da cappa di passaggio. All’interno, i dispositivi vengono prima puliti, con aria aspirata dall’alto e un sistema di aspirazione che convoglia le particelle disciolte nel pavimento a doppio strato. Oltre a microscopi elettronici a scansione, spettrometri Raman e altri dispositivi altamente specializzati, la struttura comprende anche diversi contatori di particelle ottici, tra cui dispositivi portatili. È necessario lavorare con indumenti protettivi. Chi desidera entrare in contatto con il personale all’interno può farlo tramite un telefono installato nel muro di vetro. Con esso si possono verificare intere linee di produzione, ottimizzarle e qualificare, ad esempio, impianti per la produzione di pannelli fotovoltaici, schermi piatti, o anche per ESA e NASA. Dal marzo 2010 è già disponibile per incarichi di ricerca e industriali, nonostante il cantiere, grazie al lavoro di ingegneri, fisici, biologi e altri scienziati dell’unità Fraunhofer IPA: attualmente si sta testando un sistema di trasporto di un produttore asiatico riguardo all’usura e al comportamento di emissione di particelle. Inoltre, nella parte posteriore si sta testando un sistema di pannelli del soffitto. È routine all’IPA: clienti da tutto il mondo vengono per beneficiare del know-how dei specialisti e delle condizioni uniche delle camere bianche e delle più recenti tecnologie disponibili.

Le camere bianche sono ora anche dotate delle più moderne tecnologie energetiche: il sistema di ventilazione consuma fino al 70% in meno di energia. Con esso, si supera di dieci volte il livello di classe di purezza dell’aria ISO Classe 1. Inoltre, per le camere bianche sono state utilizzate innovazioni di materiali ottimizzate per l’usura delle particelle, il comportamento di fuoriuscita di gas e le proprietà elettrostatiche.

Il progetto ambizioso di ristrutturazione e ampliamento è stato pianificato già da circa tre anni: «Abbiamo avuto abbastanza tempo per dotarci anche delle tecnologie più moderne e innovative», afferma il responsabile di dipartimento Gommel. «Dopotutto, non vogliamo fare le cose a metà, ma dobbiamo assumere un ruolo di avanguardia tecnologica.» Gommel è un fisico diplomato appassionato. Attualmente rappresenta la Germania nel Comitato Tecnico, che si occupa dello sviluppo e dell’ampliamento della classificazione degli standard ISO. Dal 1996 lavora presso l’Fraunhofer IPA e si occupa del vasto campo della tecnologia delle camere bianche. Dal 2008 dirige il dipartimento di Produzione Pura e Microproduzione.

Fin dalla sua fondazione nel 1984, questa unità ha depositato più di 60 brevetti e realizzato oltre 18.000 progetti per circa 750 clienti di 30 settori. Gli scienziati impiegati verificano e ricercano nei settori dello sviluppo e dell’ottimizzazione di impianti, del flusso di materiali e della logistica in camera bianca, della tecnologia di misurazione delle particelle e di nuovi concetti di controllo delle camere bianche e della produzione, lavorando per clienti dell’industria dei semiconduttori, dell’energia fotovoltaica, delle scienze della vita, della microtecnica e dell’aerospaziale. Inoltre, negli ultimi dieci anni sono stati certificati circa 700 prodotti, tra cui impianti, dispositivi o componenti, dall’Fraunhofer IPA.

Attraverso la lungimirante modernizzazione e ampliamento, l’Fraunhofer IPA si è preparato alle esigenze del futuro e offre già oggi risultati ottimali in termini di valutazione e certificazione di impianti e prodotti idonei alle camere bianche, così come nella loro ricerca e sviluppo. Il 7 luglio 2011, gli ambienti rinnovati saranno ufficialmente inaugurati con una cerimonia ufficiale.