RAYLASE start zijn cleanroom-productie

Twee RAYLASE medewerkers bij de montage van de afbuheinheden.

De vacuümstofzuiger wordt veel gebruikt in de RAYLASE cleanroom.

Een medewerker maakt een opto-mechanisch afbuhelement schoon.

Het produceren in de cleanroom vereist geduld en hoge precisie.

RAYLASE biedt opnieuw een uniek kenmerk waarop de industrie al had gewacht. De lasersystemenleverancier uit het Fünf-Seen-Land bij München produceert sinds de lente in "reinigruimtes" van ISO klasse 7 stofarme afbuineenheden voor de besturing en modulatie van laserstralen. De futuristisch ogende "Art of production" biedt vele voordelen: complexe lasersystemen met veel optieken, sensoren en assen worden beschermd tegen contaminaties en daarmee tegen inbranding bij hoge kilowattvermogen van de laser, en ook de spotgrootte in het kortgolflengtenbereik blijft daardoor zeer klein. In de elektromobiliteit en additieve productie bieden in reinruimtes vervaardigde producten een hogere processtabiliteit en lagere onderhouds- en afvalkosten, en maken een duurzamere CO2-armere productie mogelijk.

Twee markttrends hebben de invoering van reinruimteprocessen bij RAYLASE gestimuleerd. Enerzijds de wens van klanten naar hoogvermogenlasers in het bereik van 1-8 kW, die een zo stofvrij mogelijke productie vereisen. Voor ons oog deels onzichtbaar, verzamelen zich kleine en kleinste deeltjes in de steeds complexer wordende afbuineenheden, die uiteindelijk een gesloten systeem lijken. Vooral op de scanneroptieken kunnen kleinste deeltjes grote schade aanrichten. Ze branden in, waardoor de lenzen onbruikbaar worden. Frustratie, uitval en kosten zijn vooraf verzekerd! Ook de toenemende vraag naar lasersystemen in het kortgolvenbereik van 532 nm en kleiner, zoals vooral gebruikt in de oppervlaktebehandeling van metalen bouwmaterialen, kwam de beslissing van RAYLASE om te investeren in de "reinigruimte" versterken. Want hoe korter de golflengte, des te gemakkelijker wordt de laserstraal verstrooid door deeltjes. "Metingen van de straalkwaliteit voor en na de afbuineenheid hebben ons laten zien dat veel kleine deeltjes de proceskwaliteit aanzienlijk verslechteren, oftewel de straal of de minimaal bereikbare focus wordt door verstrooiing steeds groter. De industrie verlangt echter precies het tegenovergestelde: de straal moet een zo klein mogelijk spot hebben om zo min mogelijk hitte op het werkstuk te genereren," legt Berthold Dambacher, CTO bij RAYLASE, uit over de schadelijke werking van de kleine storingsdeeltjes. In het kortgolvenbereik zijn stofvrije optieken bijna een basisvoorwaarde voor de kwaliteit van het hele laserproces.

Een anderhalf jaar waren nodig voor de planning en implementatie van de reinruimtes en alle noodzakelijke stappen. "Ons doel was niet alleen de lucht daar volledig schoon te houden, maar alles wat wordt ingebracht ook absoluut 'rein'. Voor onze medewerkers die daar werken, is dat een grote uitdaging, want ze moeten hun gedrag hierop afstemmen. En daarnaast moesten we onze hele processen van productontwikkeling, inkoop, productie, opslag tot verkoop opnieuw helemaal heroverwegen," benadrukt de CTO, die verantwoordelijk is voor de nieuwste innovatie binnen RAYLASE.

Montage in de reinruimte: een veeleisend bewustwordingsproces

De productie in de reinruimte is geen kinderspel, maar vereist extra inspanning. Het onderwerp gaat verder dan alleen de technische aanpak. In feite is het een bewustwordingsproces dat leidt tot een breed inzicht. Alle stappen moeten worden geïnternaliseerd en verbeterd om een stofvrije omgeving te creëren. Hoe complexer de producten, des te meer moet bij de montage worden gelet op het schoon houden van elk onderdeel, stap voor stap. Want achteraf kunnen verborgen deeltjes niet meer worden geëlimineerd. Maar wat veroorzaakt eigenlijk de grootste vervuiling? "Wij mensen, wij zijn allemaal regelrecht besmet. Zo verliest bijvoorbeeld ieder van ons 40 g huidschilfers per dag," benadrukt Dambacher de rol van mensen als ware deeltjesverspreiders.

Het centrale draaipunt zijn daarom de medewerkers zelf. Zij zijn dus het bepalende criterium of een reinruimte ook daadwerkelijk langdurig schoon blijft. Daar hoort natuurlijk ook de juiste kleding bij: "We dragen bijvoorbeeld speciale sokken, shirts en broeken, schoenen, een haarnet plus hoed, eventueel een baardbeschermer en daarna nog een witte jas erbovenop. Zo is alles tot op een deel van het gezicht en de nek volledig afgedekt," constateert Matczak-Johannsen, de reinruimte-vertegenwoordiger bij RAYLASE. Het aantrekken van de reinruimtekleding lijkt daarom op een gymnastiekoefening! Want de kleding mag de vloer niet raken, noch mogen de medewerkers de kleding met de handen van buitenaf aanraken, maar alleen van binnen "rein" aantrekken. "Dat moesten we echt trainen. Niet iedereen had meteen de benodigde beweeglijkheid. En zo waren er talloze 'sportieve' trainingen om het juiste gedrag in te oefenen," grinnikt Matzcak-Johannsen.

Techniek in de reinruimte: alleen het beste

Om de reinruimte binnen te komen, stappen medewerkers door een personeelsdeur. De reinruimtes imponeren al door hun omvang van 220 vierkante meter, maar ook door hun geavanceerde techniek: "Al onze belangrijke systemen van onze reinruimtes zijn volledig gedigitaliseerd en kunnen vanaf kantoor of thuis worden bediend," verheugt Berthold Dambacher zich. In de reinruimtes heerst altijd een overdruk en wordt de lucht 60 keer per uur gefilterd. De ruimtes die het reinst moeten blijven, hebben de hoogste overdruk van minimaal 25 Pascal, terwijl in de sluizen een iets lagere overdruk heerst, zodat de lucht voortdurend naar buiten wordt gedrukt en geen deeltjes naar binnen worden gezogen. In de winter wordt de lucht bevochtigd en in de zomer gedroogd. Zo wordt een zo aangenaam mogelijk binnenklimaat gecreëerd en ESD-bescherming gegarandeerd. Via een weerstation kunnen de zonweringen worden aangestuurd, wat de zonnewinstaling en daarmee de benodigde koeling van de installatietechniek in de zomer vermindert. Het reinruimte wordt omgeven door de zogenaamde revisiegang. "Hier zorgen we voor de bevoorrading van media, omdat in een reinruimte alle media zoals koelwater, stroom, LAN en perslucht alleen via de muren en plafonds worden aangevoerd. Dat betekent dat de vloer volledig vrij en toegankelijk blijft, zodat deze voor 100% goed kan worden gereinigd," benadrukt Berthold Dambacher. En last but not least kan deeltjesmeting van luchtdeeltjes "remote" worden uitgevoerd. Daarnaast bewaken twee camera's alle activiteiten in de reinruimte. En op de begane grond is er nog een energiezuinig onderdelenreinigingssysteem, want natuurlijk worden alle losse onderdelen van de afbuineenheden vóór de montage gereinigd en komen ze alleen via een materiaaldeur in de reinruimte.

Producten uit de reinruimte: Unieke marktkwaliteit

"Wij bieden fabrikanten van lasers en machinebouwers producten aan waarop ze in de toekomst blind kunnen vertrouwen. Want onze in reinruimtes gebouwde afbuineenheden zijn van unieke kwaliteit en processtabiliteit," is overtuigd Dr. Philipp Schön, CEO van RAYLASE GmbH.

Stofvrije afbuineenheden beschikken niet alleen over een langere levensduur en vereisen daardoor minder onderhoud, maar maken ook bepaalde marktvereisten mogelijk in hoogautomatiseringsproductieprocessen zoals in elektromobiliteit, fotovoltaïek, zonnebranche, additieve productie en brandstofceltechnologie. "En zijn dus de moeite waard voor ons, voor onze klanten en de uitdagingen van nieuwe markten," is de overtuiging van CTO Berthold Dambacher.