Reinraumsystem CAPE® für Satellitenmontage eingesetzt

»CAPE®« is flexibel zoals een tent en biedt een uiterst schone productieomgeving tot ISO-klasse 1. (© Foto Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez)

Met »CAPE®« werd in de zomer van 2016 het eerste »Cleanroom on Demand« op de markt gebracht. Het ruimtevaartbedrijf OHB System AG zocht samen met het Fraunhofer IPA naar een snel te realiseren, reinheidstechnisch omhulsel voor zijn satelliettoepassingen. Het daaruit voortgekomen, kostenbesparende systeem lijkt qua grootte en gewicht op een tent, maar maakt luchtzuiverheden tot klasse 1 volgens ISO 14644-1 mogelijk. Contaminatiegevoelige producten kunnen hiermee flexibel schoon gehouden en getransporteerd worden. OHB System AG heeft CAPE® nu voor het eerst ingezet voor de montage van een satelliet.

Al kleine contaminaties veroorzaken in veel sectoren enorme kwaliteitsverlies. Bijvoorbeeld, als verontreinigingen op microchips, ruimtevaartuigen of lenzen terechtkomen, kan dit leiden tot defecten of onjuiste eindproducten. Om dergelijke schade te voorkomen, besteden bedrijven de contaminatiesensitive productie- en montageprocessen uit aan cleanrooms. Deze zijn echter duur, niet overal beschikbaar en bieden geen bescherming tegen transportgerelateerde vervuilingen.

Flexibel, draagbaar, kostenbesparend en snel te installeren

Het CAPE® is ’s werelds eerste cleanroomsysteem dat flexibel binnen minder dan een uur kan worden opgebouwd en gevoelige producten tijdens productie- of transportfasen schoon houdt. Het cleanroomsysteem, dat op een tent-achtige constructie lijkt, is na een korte inbedrijfstellingsfase van minder dan vijf minuten direct operationeel. Het is verkrijgbaar in verschillende maten tot 50 vierkante meter, optioneel met of zonder vloer. Het weegt in de middelgrote uitvoering ongeveer 60 kilogram. Met de ‘on demand’-werking merkt de gebruiker van CAPE® niet de belasting van de klassieke cleanrooms en bespaart daardoor enorme energie- en onderhoudskosten.

Voor hun systeem hebben de onderzoekers een stromingsconcept ontwikkeld dat bestaat uit TVOC- en slijtvrije materialen met een aangesloten filtersysteem. Daarmee kan CAPE® een contaminatievrije productieomgeving garanderen van ISO-klassen 1 tot 9 in ruststand volgens DIN ISO 14644-1. »Het CAPE® overtuigt door zijn extreme netheid, de zeer korte opbouwtijd, de hoge flexibiliteit en de draagbaarheid«, aldus IPA-projectleider Frank Bürgen. Men kan het niet alleen binnen een cleanroom in bedrijf bewegen, maar vanwege het geringe gewicht en de kleine verpakkingsgrootte bijvoorbeeld ook per luchtvracht vervoeren. Zo zorgen bedrijven ervoor dat hun producten na reiniging schoon blijven. De testseries in de cleanroomlaboratoria van het Centrum voor Contaminatiecontrole en bij klanten hebben de functionaliteit succesvol bevestigd. De octrooiaanvraag voor CAPE® werd in de zomer van 2017 ingediend.

CAPE® in industrieel gebruik

Het CAPE® wordt al in de industriële omgeving ingezet. Bijvoorbeeld bij het ruimtevaartbedrijf OHB System AG, dat het Cleanroom on Demand gebruikt voor de montage van een satelliet. OHB System AG gebruikt het CAPE® om de reinheidskwaliteit te waarborgen tijdens onderhoudswerkzaamheden in haar cleanrooms. Daarnaast is plan om het lichte CAPE® mee te nemen naar haar toeleveranciers, indien slechts tijdelijk hoge luchtzuiverheidsomstandigheden nodig zijn.

Bedrijven die het CAPE® willen gebruiken, kunnen hun maatwerkmodel bestellen via het Fraunhofer IPA of ook via OHB System AG. Afhankelijk van de grootte, eisen en luchtzuiverheidsklasse kost het systeem tussen de 40.000 en 80.000 euro. Welke uitrusting nodig is, bepalen de cleanroom-experts samen met de partnerbedrijven. De levertijd bedraagt ongeveer acht weken. De afzonderlijke componenten worden vervaardigd door geselecteerde industriële partners van het Fraunhofer IPA.