CAPE är en transportabel, tältliknande renrumsanläggning utvecklad av forskare vid Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA. Den kan installeras både inomhus och på oexponerade platser utomhus, och tar mindre än en timme att installera. Inspirationen till denna innovativa nya utveckling kom från ett projekt med OHB System AG, en av nyckelaktörerna i den europeiska rymdindustrin. CAPE hjälper till att skydda ömtåliga delar under tillverkningsprocessen samt att undvika korskontaminering. Det ger också en kontrollerad miljö för att sterilisera utrustning och komponenter. Fungerar som ett "cleanroom on demand", CAPE är den idealiska lösningen för alla industrier som behöver hålla produktionsprocessen fri från kontaminering och ändå inte kräver någon permanent steriliserad renrumsanläggning. Fraunhofer IPA kommer att visa upp systemet på årets Hannover Messe, 1 till 5 april, 2019 (Aula 17, monter C83).

Inom många sektorer, även den minsta förorening kan ha en skadlig inverkan på kvaliteten. Verkligen, föroreningar och bakterier på automationskomponenter, verktyg, mikrochips, rymdprober, eller medicintekniska produkter kan betyda en defekt färdig produkt. För att undvika dessa problem, företag använder vanligtvis en renrumsmiljö för alla föroreningskänsliga delar av tillverknings- och monteringsprocessen. Problemet är att renrum är dyra, inte alltid tillgänglig, och inte garanterat att skydda mot korskontaminering. Ofta måste själva renrummen hållas fria från bakterier, som i fallet med montering eller underhåll av automationskomponenter. CAPE förser nu tillverkare med en transportabel, föroreningsfri miljö som de kan använda för att uppnå luftrenhetsstandarder i enlighet med ISO klass 1 till 9. Förutom att tillhandahålla en renrumsmiljö för att ge maximalt skydd mot kontaminering i produktionsprocessen, den tältliknande strukturen är också ett sterilt utrymme. Företag kan sätta upp CAPE i sina produktionshallar eller till och med utomhus, förutsatt att anläggningen är placerad på fast mark och att det finns tillräckligt skydd mot väder och vind. Fraunhofer IPA kan skräddarsy dessa "renrum på begäran" till de specifika kraven från den enskilda kunden och deras produktionsprocess, erbjuder en rad olika mönster, former, och storlekar – med eller utan golv, till exempel. Dessutom, CAPE kan snabbt integreras i befintliga produktionszoner inom en tillverkningsverksamhet utan behov av några strukturella ändringar. Den minsta versionen som finns mäter bara 30 x 30 centimeter. Detta är perfekt för processer som lödning, till exempel, där endast ett litet område kräver skydd. Tältversionen väger 60 kg och mäter 3 x 3 x 4 meter.

Snabb montering, inga verktyg krävs

CAPE har väggar gjorda av speciell lågavgasning, tvättbar, och steriliserbart tyg som kan sänkas ner från taket som ett myggnät eller byggas från grunden. Tygöverdraget är fäst på en dubbel ram gjord av CFRP-rörsegment, med aluminiumkontakter som låser på plats utan verktyg. CAPE är extremt snabb och enkel att montera, utan behov av verktyg eller andra hjälpmedel – en enorm fördel som eliminerar materialkostnader och sparar tid. 3 x 3 x 4 meter versionen tar bara 30 minuter att resa, till exempel. "Vi kan sätta upp anläggningen på 11 x 12 x 7 meter på en till två dagar. Jämför det med ett konventionellt renrum av motsvarande storlek, och du skulle behöva en till två månader, " säger Dr. Udo Gommel, chef för Fraunhofer IPA:s avdelning för ultraren teknologi och mikrotillverkning. "Vad mer, företag sparar sig själva driftskostnaderna när renrummet inte är i drift, " fortsätter Gommel när han förklarar fördelarna med ett bärbart system som är kompakt som ett tält. Detta är en speciell välsignelse för kunder som inte behöver en permanent renrumsmiljö. Systemet transporteras i en robust aluminiumlåda som kan skickas med flygfrakt.

Ett system för att uppfylla de strängaste renhetskraven

CAPE uppfyller de strängaste standarderna för luftrenhet, inklusive ISO klass 1. ISO klass 1 dikterar att, i varje kubikmeter luft, det får inte finnas fler än 10 partiklar större än 0,1 mikrometer. Detta är en ultraren miljö som är några miljarder gånger renare än luften vi vanligtvis andas. Forskarna har utvecklat ett eget ventilationssystem för att säkerställa en steril produktionsmiljö. "Vår luftdistributionslösning, komplett med filtersystem, säkerställer homogen flödesfördelning och riktad flödesledning. Det är det som skiljer oss från andra system på marknaden. CAPEs tygöverdrag är genomsläppligt, icke-avgasning, och elektrostatiskt ledande, säkerställer ett jämnt radiellt luftflöde från insidan till utsidan. Genom att manipulera det relativa lufttrycket och vända tryckgradienten, vi kan skydda antingen det inre av tältet eller området runt det som vi väljer, ", säger Gommel. "Omfattande tester har visat att CAPE inte ger några kemiska utsläpp."

Tillämpningarna av en sådan lätt, transportabla system är mångfaldiga, med potentialen för detta "cleanroom on demand" att användas i så olika sektorer som chiptillverkning, medicinsk teknik, livsmedelsindustrin, satellitmontage, och även bilindustrin, där den skulle kunna användas vid tillverkning av batterier och bränsleceller. "CAPE kan till och med användas i katastrofområden, tillhandahålla en ren och steril miljö på platser där det inte finns någon annan operationssal tillgänglig, " säger Gommel. Fraunhofers IPA-forskarteam kommer att visa upp en fullt fungerande version av det mindre CAPE-systemet på Hannover Messe från 1 till 5 april, 2019 – kom och träffa dem i den gemensamma Fraunhofer-montern C83 i hall 17.