System pomieszczeń próżniowych CAPE® stosowany do montażu satelitów

»CAPE®« jest elastyczny jak namiot i umożliwia wysokiej czystości środowisko produkcyjne do klasy ISO 1. (© Zdjęcie Fraunhofer IPA, Zdjęcie: Rainer Bez)

„CAPE®“ został wprowadzony na rynek w lecie 2016 roku jako pierwszy „czysty pokój na żądanie“. Firma kosmiczna OHB System AG poszukiwała wraz z Fraunhofer IPA szybkiego do zrealizowania, technicznego osłonowego systemu czystościowego dla swoich zastosowań satelitarnych. Powstały z tego system oszczędzający koszty przypomina pod względem rozmiaru i wagi namiot, ale umożliwia utrzymanie czystości powietrza do klasy 1 zgodnie z ISO 14644-1. Produkty wrażliwe na zanieczyszczenia można w ten sposób elastycznie utrzymywać w czystości i transportować. OHB System AG po raz pierwszy użył CAPE® do montażu satelity.

Już niewielkie zanieczyszczenia powodują w wielu branżach ogromne straty jakości. Na przykład, jeśli zanieczyszczenia dostaną się na mikroczipy, sondy kosmiczne lub soczewki, może to prowadzić do uszkodzeń lub wadliwych urządzeń końcowych. Aby zapobiec takim szkodom, firmy przenoszą krytyczne dla czystości etapy produkcji i montażu do czystych pomieszczeń. Są one jednak kosztowne, nie zawsze dostępne i nie chronią przed zanieczyszczeniami podczas transportu.

Elastyczny, przenośny, oszczędny i szybki w instalacji

CAPE® jest pierwszym na świecie systemem czystego pomieszczenia, który można elastycznie zbudować w mniej niż godzinę i który utrzymuje produkty wrażliwe na zanieczyszczenia podczas etapów produkcji lub transportu w czystości. System czystego pomieszczenia, przypominający namiot, jest gotowy do użycia po krótkim okresie rozruchu krótszym niż pięć minut. Dostępny jest w różnych rozmiarach do 50 metrów kwadratowych, opcjonalnie z lub bez podłogi. Po zmontowaniu waży około 60 kilogramów w średnim rozmiarze. Dzięki operacji „na żądanie” użytkownik CAPE® nie odczuwa konieczności korzystania z pełnej wydajności klasycznych czystych pomieszczeń, co pozwala zaoszczędzić ogromne koszty energii i konserwacji.

Do swojego systemu naukowcy opracowali koncepcję przepływu powietrza, opartą na materiałach TVOC i ścieralnych, z podłączonym systemem filtracji. Dzięki temu CAPE® może zapewnić środowisko produkcyjne wolne od zanieczyszczeń klasy ISO 1 do 9 w stanie spoczynku „at rest” zgodnie z DIN ISO 14644-1. „CAPE® przekonuje swoją ekstremalną czystością, bardzo krótkim czasem montażu, wysoką elastycznością i mobilnością”, podsumowuje kierownik projektu IPA Frank Bürgen. Można go nie tylko przemieszczać w ramach czystego pomieszczenia w stanie operacyjnym, ale także, ze względu na niewielką wagę i małe rozmiary opakowania, transportować na przykład za pomocą lotniczego przewozu. W ten sposób firmy mogą zapewnić, że ich produkty pozostaną czyste po czyszczeniu. Seria testów w laboratoriach czystych pomieszczeń Centrum Kontroli Zanieczyszczeń i u klientów potwierdziła funkcjonalność. Patent na CAPE® został ujawniony latem 2017 roku.

CAPE® w zastosowaniach przemysłowych

CAPE® jest już używany w środowisku przemysłowym. Na przykład w firmie kosmicznej OHB System AG, która korzysta z czystego pomieszczenia na żądanie do montażu satelity. OHB System AG używa CAPE® do zapewnienia jakości czystości podczas prac konserwacyjnych w swoich czystych pomieszczeniach. Ponadto planuje, aby lekkie CAPE® zabrać do swoich dostawców, jeśli tylko tymczasowo potrzebne są wysokie poziomy czystości powietrza.

Firmy, które chcą korzystać z CAPE®, mogą zamówić swój model dostosowany do potrzeb u Fraunhofer IPA lub również przez OHB System AG. W zależności od rozmiaru, wymagań i klasy czystości powietrza, system kosztuje od 40 000 do 80 000 euro. Jakie wyposażenie jest konieczne, ustalają eksperci od czystych pomieszczeń wspólnie z partnerem. Czas dostawy wynosi około osiem tygodni. Poszczególne komponenty są produkowane przez wybrane przemysłowe firmy partnerskie Fraunhofer IPA.