क्लीनरूम: उच्च दर्जाच्या उत्पादनाचे "हवा शुद्धीकरण" - सीएफडी तंत्रज्ञान क्लीनरूम अभियांत्रिकी नवोपक्रमाचे नेतृत्व करते

आम्ही देशांतर्गत विकसित केलेले CAE/CFD प्लॅटफॉर्म आणि 3D मॉडेल रिट्रीव्हल सॉफ्टवेअर विकसित करण्यासाठी वचनबद्ध आहोत, जे डिझाइन ऑप्टिमायझेशन करण्यासाठी, ऊर्जेचा वापर आणि उत्सर्जन कमी करण्यासाठी, खर्च कमी करण्यासाठी आणि बायोमेडिसिन आणि रोग प्रसारण, उच्च दर्जाचे साहित्य उत्पादन, स्वच्छ खोली अभियांत्रिकी, डेटा सेंटर्स, ऊर्जा साठवणूक आणि थर्मल व्यवस्थापन आणि जड उद्योग यासारख्या क्षेत्रांसाठी कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी डिजिटल सिम्युलेशन आणि डिझाइन सोल्यूशन्स प्रदान करण्यात विशेषज्ञ आहे.

सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग, बायोमेडिसिन आणि प्रिसिजन ऑप्टिक्स सारख्या उच्च दर्जाच्या उत्पादन क्षेत्रात, एका लहान धूळ कणामुळे संपूर्ण उत्पादन प्रक्रिया बिघडू शकते. संशोधनातून असे दिसून आले आहे की एकात्मिक सर्किट चिप मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये, 0.3μm पेक्षा मोठ्या धूळ कणांच्या 1,000 कण/ft³ ची प्रत्येक वाढ चिप दोष दर 8% ने वाढवते. निर्जंतुकीकरण औषध उत्पादनात, तरंगत्या बॅक्टेरियाच्या अत्यधिक पातळीमुळे उत्पादनांच्या संपूर्ण बॅचचे स्क्रॅपिंग होऊ शकते. आधुनिक उच्च दर्जाच्या उत्पादनाचा आधारस्तंभ, क्लीनरूम, अचूक मायक्रॉन-स्तरीय नियंत्रणाद्वारे नाविन्यपूर्ण उत्पादनांची गुणवत्ता आणि विश्वासार्हता सुरक्षित ठेवते. संगणकीय द्रव गतिमानता (CFD) सिम्युलेशन तंत्रज्ञान पारंपारिक क्लीनरूम डिझाइन आणि ऑप्टिमायझेशन पद्धतींमध्ये क्रांती घडवत आहे, क्लीनरूम अभियांत्रिकीमध्ये तांत्रिक क्रांतीचे इंजिन बनत आहे. सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग: द वॉर अगेन्स्ट मायक्रॉन-स्केल डस्ट. सेमीकंडक्टर चिप मॅन्युफॅक्चरिंग हे सर्वात कठोर क्लीनरूम आवश्यकता असलेल्या क्षेत्रांपैकी एक आहे. फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया 0.1μm इतक्या लहान कणांसाठी अत्यंत संवेदनशील आहे, ज्यामुळे पारंपारिक शोध उपकरणांसह हे अतिसूक्ष्म कण शोधणे जवळजवळ अशक्य होते. उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या लेसर डस्ट पार्टिकल डिटेक्टर आणि प्रगत स्वच्छ तंत्रज्ञानाचा वापर करून १२-इंच वेफर फॅबने ०.३μm कणांच्या एकाग्रतेतील चढ-उतारांना ±१२% च्या आत यशस्वीरित्या नियंत्रित केले, ज्यामुळे उत्पादनाचे उत्पन्न १.८% ने वाढले.

बायोमेडिसिन: बॅक्टेरिया उत्पादनाचे संरक्षक

निर्जंतुकीकरण औषधे आणि लसींच्या उत्पादनात, सूक्ष्मजीव दूषित होण्यापासून रोखण्यासाठी क्लीनरूम अत्यंत महत्त्वाचा आहे. बायोमेडिकल क्लीनरूमला केवळ नियंत्रित कण सांद्रता आवश्यक नसते तर क्रॉस-दूषित होण्यापासून रोखण्यासाठी योग्य तापमान, आर्द्रता आणि दाब फरक देखील राखणे आवश्यक असते. बुद्धिमान क्लीनरूम प्रणाली लागू केल्यानंतर, एका लस उत्पादकाने त्याच्या वर्ग A क्षेत्रात निलंबित कण संख्यांचे मानक विचलन 8.2 कण/चतुर्थांश वरून 2.7 कण/चतुर्थांश पर्यंत कमी केले, ज्यामुळे FDA प्रमाणन पुनरावलोकन चक्र 40% कमी झाले.

एरोस्पेस

एरोस्पेस घटकांच्या अचूक मशीनिंग आणि असेंब्लीसाठी स्वच्छ खोलीचे वातावरण आवश्यक असते. उदाहरणार्थ, विमान इंजिन ब्लेडच्या मशीनिंगमध्ये, लहान अशुद्धतेमुळे पृष्ठभागावर दोष निर्माण होऊ शकतात, ज्यामुळे इंजिनची कार्यक्षमता आणि सुरक्षितता प्रभावित होते. एरोस्पेस उपकरणांमध्ये इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि ऑप्टिकल उपकरणांच्या असेंब्लीसाठी देखील जागेच्या अत्यंत परिस्थितीत योग्य कार्य सुनिश्चित करण्यासाठी स्वच्छ वातावरण आवश्यक असते.

प्रेसिजन मशिनरी आणि ऑप्टिकल इन्स्ट्रुमेंट मॅन्युफॅक्चरिंग

उच्च दर्जाच्या घड्याळाच्या हालचाली आणि उच्च-परिशुद्धता बेअरिंग्जच्या निर्मितीसारख्या अचूक मशीनिंगमध्ये, क्लीनरूम अचूक घटकांवर धुळीचा प्रभाव कमी करू शकते, उत्पादनाची अचूकता आणि सेवा आयुष्य सुधारू शकते. लिथोग्राफी लेन्स आणि खगोलीय टेलिस्कोप लेन्स सारख्या ऑप्टिकल उपकरणांचे उत्पादन आणि असेंब्ली स्वच्छ वातावरणात केले जाऊ शकते जेणेकरून पृष्ठभागावरील दोष जसे की ओरखडे आणि खड्डे टाळता येतील, ज्यामुळे ऑप्टिकल कामगिरी सुनिश्चित होईल.

सीएफडी सिम्युलेशन तंत्रज्ञान: क्लीनरूम अभियांत्रिकीचा "डिजिटल मेंदू"

कॉम्प्युटेशनल फ्लुइड डायनॅमिक्स (CFD) सिम्युलेशन तंत्रज्ञान हे क्लीनरूम डिझाइन आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी एक मुख्य साधन बनले आहे. फ्लुइड फ्लो, एनर्जी ट्रान्सफर आणि इतर संबंधित भौतिक वर्तनांचा अंदाज घेण्यासाठी संख्यात्मक विश्लेषण पद्धतींचा वापर करून, ते क्लीनरूम कामगिरीमध्ये लक्षणीय सुधारणा करते. एअरफ्लो ऑप्टिमायझेशनसाठी CFD तंत्रज्ञान क्लीनरूम एअरफ्लोचे अनुकरण करू शकते आणि पुरवठा आणि रिटर्न एअर व्हेंट्सचे स्थान आणि डिझाइन ऑप्टिमाइझ करू शकते. एका अभ्यासात असे दिसून आले आहे की फॅन फिल्टर युनिट्स (FFUs) चे स्थान आणि रिटर्न एअर पॅटर्न योग्यरित्या व्यवस्थित करून, शेवटी हेपा फिल्टर्सची संख्या कमी असतानाही, लक्षणीय ऊर्जा बचत साध्य करताना उच्च क्लीनरूम रेटिंग प्राप्त केले जाऊ शकते.

भविष्यातील विकास ट्रेंड

क्वांटम कंप्युटिंग आणि बायोचिप्स सारख्या क्षेत्रातील प्रगतीसह, स्वच्छतेच्या आवश्यकता अधिकाधिक कठोर होत आहेत. क्वांटम बिट उत्पादनासाठी ISO वर्ग 0.1 क्लीनरूम देखील आवश्यक आहे (म्हणजे, प्रति घनमीटर ≤1 कण आकार, ≥0.1μm). भविष्यातील क्लीनरूम उच्च स्वच्छता, अधिक बुद्धिमत्ता आणि अधिक शाश्वततेकडे विकसित होतील: 1. बुद्धिमान अपग्रेड: मशीन लर्निंगद्वारे कण एकाग्रता ट्रेंडचा अंदाज घेण्यासाठी AI अल्गोरिदम एकत्रित करणे, हवेचे प्रमाण आणि फिल्टर बदलण्याचे चक्र सक्रियपणे समायोजित करणे; 2. डिजिटल ट्विन अॅप्लिकेशन्स: त्रिमितीय स्वच्छता डिजिटल मॅपिंग सिस्टम तयार करणे, VR रिमोट तपासणीला समर्थन देणे आणि प्रत्यक्ष कमिशनिंग खर्च कमी करणे; 3. शाश्वत विकास: कार्बन उत्सर्जन कमी करण्यासाठी आणि "शून्य-कार्बन क्लीनरूम" साध्य करण्यासाठी कमी-कार्बन रेफ्रिजरंट्स, सौर फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन आणि रेनवॉटर रिसायकलिंग सिस्टमचा वापर करणे.

निष्कर्ष

क्लीनरूम तंत्रज्ञान, उच्च दर्जाच्या उत्पादनाचे अदृश्य संरक्षक म्हणून, CFD सिम्युलेशन सारख्या डिजिटल तंत्रज्ञानाद्वारे सतत विकसित होत आहे, जे तांत्रिक नवोपक्रमासाठी एक स्वच्छ आणि अधिक विश्वासार्ह उत्पादन वातावरण प्रदान करते. तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीसह, क्लीनरूम अधिक उच्च दर्जाच्या क्षेत्रात एक अपूरणीय भूमिका बजावत राहील, तांत्रिक नवोपक्रमाच्या प्रत्येक मायक्रॉनचे रक्षण करेल. ते सेमीकंडक्टर उत्पादन असो, बायोमेडिसिन असो किंवा ऑप्टिकल आणि प्रिसिजन इन्स्ट्रुमेंट उत्पादन असो, क्लीनरूम आणि CFD सिम्युलेशन तंत्रज्ञानातील समन्वय या क्षेत्रांना पुढे नेईल आणि अधिक वैज्ञानिक आणि तांत्रिक चमत्कार निर्माण करेल.