Pulizia nel campo dei sub-micrometri e delle percentuali atomiche

Per l'integrazione in una camera bianca, gli impianti di pulizia ultrasuoni vengono dotati in base alla classe della camera bianca. (Fonte immagine: UCM / Gebr. Brasseler)

Attraverso la combinazione di pulizia chimica a umido e plasma a bassa pressione per la decapaggio fine in un impianto, è possibile ottenere in modo efficiente i valori superficiali necessari per un successivo rivestimento o incollaggio. (Fonte immagine: Ecoclean)

Le diverse stazioni di trattamento delle apparecchiature di ultrasuoni per la pulizia fine, progettate specificamente per applicazioni, possono essere raggiunte in modo flessibile e i processi definiti possono essere prioritizzati. (Fonte immagine: Philips Medical Systems)

Nelle immersioni a spruzzo sviluppate appositamente per la pulizia fine, i pezzi vengono spruzzati durante l'estrazione, migliorando così l'effetto di spruzzo. (Fonte immagine: Zeiss)

Nuovi e innovativi prodotti portano in molti settori industriali a requisiti di pulizia molto elevati. Allo stesso modo, a seguito di tecnologie di produzione, incollaggio e rivestimento modificate, nonché di normative più rigorose, si impongono requisiti più severi per la pulizia delle parti particellari e filmiche. Per soddisfare questi valori in produzione di serie in modo sicuro e efficiente, non sono sufficienti processi di pulizia e asciugatura progettati su misura, nonché tecnologie di impianto adeguate; anche la realizzazione software e l'ambiente di pulizia devono essere adattati di conseguenza.

Che si tratti di attrezzature di produzione per l'industria dei semiconduttori, biotecnologia, tecnologia laser e sensori, dispositivi per la misurazione e l'analisi, componenti per accumulatori e celle a combustibile, sistemi ottici o utensili meccanici, le esigenze di prestazioni e affidabilità dei prodotti sono estremamente elevate. Di conseguenza, non sono richiesti solo elevati standard di precisione di produzione delle parti, ma anche di pulizia. Per prodotti medicali come impianti, strumenti, cannule e endoscopi, la contaminazione particellare e filmica derivante dai processi di produzione, soggetta a normative più rigorose, rappresenta un criterio fondamentale. A ciò si aggiunge la tendenza alla miniaturizzazione e all'integrazione funzionale, con parti sempre più piccole e complesse. Questi sviluppi portano a requisiti di specifiche di pulizia particellare nel micro e nanometro e a limiti molto stringenti riguardo alle contaminazioni residue filmiche in un numero crescente di settori industriali. In modo specifico per le parti o applicazioni, vengono anche richiesti limiti di emissione di sostanze organiche e umidità residua, nonché di residui di sostanze proibite nelle analisi delle superfici, fino al livello di atomi percentuali. Inoltre, nella produzione di queste parti miniaturizzate, si sta sviluppando una tendenza verso moduli di produzione integrati di dimensioni sempre maggiori. Ciò rappresenta anche nuove sfide per i processi di pulizia e le tecnologie di impianto necessarie.

Da ciò derivano compiti molto impegnativi per la pulizia delle parti, che si estendono lungo tutta la catena di produzione. Come fornitore completo di soluzioni orientate al futuro, le aziende del gruppo SBS Ecoclean coprono l'intero spettro della pulizia di precisione e fine. Ciò consente di adattare i processi di pulizia, la loro gestione software, gli impianti e le condizioni ambientali alle esigenze e applicazioni specifiche.

Il giusto concetto di impianto

Nella selezione specifica del sistema di pulizia più adatto, si considera innanzitutto se si desidera eseguire una pulizia preliminare, intermedia o finale. A seconda dell'uso e dei requisiti di pulizia da raggiungere, la soluzione può essere un impianto di pulizia a camera o a immersione in serie, un impianto di ultrasuoni modulare e flessibile basato su moduli standardizzati, o un sistema di pulizia fine a ultrasuoni progettato su misura. La chimica di pulizia e le tecnologie di processo ottimali, come spruzzo, alta pressione, immersione, ultrasuoni o megasound, pulizia a plasma, lavaggio a iniezione, pulizia a pressione pulsata (PPC), e, se necessario, per la passivazione/conservazione, vengono anch'essi adattati all'applicazione e alle impurità da rimuovere.

Processi di pulizia e impianti per la massima purezza

La progettazione di impianti di ultrasuoni multicamera personalizzati e di processi di pulizia fine sono il core competence della svizzera UCM AG. Fattori essenziali sono il materiale e la geometria delle parti da pulire, il tipo e la quantità di impurità, le specifiche di pulizia particellare e filmica da raggiungere, e, se applicabile, i limiti di emissione di gas residui e di residui di sostanze proibite in atom percentuale. Un'attenzione particolare è rivolta anche alla scelta della chimica di pulizia e del mezzo di alimentazione, come l'uso di acqua osmotica o completamente deionizzata. I materiali e i processi di produzione utilizzati per la costruzione dell'impianto di pulizia e dei robot di trasporto sono scelti per evitare la formazione di sporco e la contaminazione crociata o di ri-contaminazione. È possibile anche dotare l'impianto di apparecchiature conformi alle norme di ambiente sterile e collegarlo a una camera bianca.

Tra gli standard per impianti di pulizia di precisione e fine ci sono sistemi di ultrasuoni multi-frequenza, che consentono un adattamento flessibile della frequenza e dell'intensità degli ultrasuoni alle esigenze di diverse parti. Per componenti complessi, strutture capillari o superfici porose, come quelle di componenti realizzati con tecnologie di sinterizzazione e additive manufacturing, viene inoltre utilizzato il metodo PPC. Caratteristiche di equipaggiamento come un overflow multi-sides in tutte le vasche di pulizia e risciacquo, nonché ugelli di spruzzo progettati specificamente per la pulizia fine, contribuiscono a soddisfare requisiti di pulizia molto elevati in modo affidabile.

La definizione di quali sistemi di pulizia e vasche di risciacquo vengono utilizzati con quali parti, così come i parametri di processo specifici delle parti, come temperature, potenza e frequenza degli ultrasuoni, intensità PPC, tempo di permanenza nelle varie vasche di pulizia e risciacquo, avviene nel processo di sviluppo. La fase di asciugatura, in base alla complessità delle parti e alla loro capacità di assorbimento di calore, viene di solito realizzata tramite asciugatura a infrarossi e/o sottovuoto. I programmi di pulizia specifici per ogni pezzo vengono memorizzati nel sistema di controllo dell'impianto. Un ruolo decisivo è svolto anche dalla realizzazione software del ciclo di pulizia, che garantisce, tra l'altro, che i tempi di permanenza nelle vasche di pulizia e risciacquo siano rispettati con precisione e che siano eseguiti processi prioritari, ad esempio per parti molto sensibili.

Quale soluzione di impianto e processo sia la migliore in termini di purezza ed economicità può essere determinato tramite prove di pulizia nei centri di tecnologia di precisione di Ecoclean e UCM con parti originali.