Estamos empenhados em desenvolver uma plataforma CAE/CFD e um software de recuperação de modelos 3D desenvolvidos nacionalmente, especializados em fornecer soluções de simulação e projeto digital para otimizar o projeto, reduzir o consumo de energia e as emissões, além de diminuir custos e aumentar a eficiência em áreas como biomedicina e transmissão de doenças, fabricação de materiais de alta tecnologia, engenharia de salas limpas, centros de dados, armazenamento de energia e gerenciamento térmico, e indústria pesada.
Em setores de manufatura de ponta, como a fabricação de semicondutores, biomedicina e óptica de precisão, uma única partícula de poeira minúscula pode comprometer todo o processo de produção. Pesquisas mostram que, na fabricação de chips de circuitos integrados, cada aumento de 1.000 partículas/ft³ de partículas de poeira maiores que 0,3 μm eleva a taxa de defeitos dos chips em 8%. Na produção farmacêutica estéril, níveis excessivos de bactérias em suspensão podem levar ao descarte de lotes inteiros de produtos. As salas limpas, a base da manufatura moderna de ponta, protegem a qualidade e a confiabilidade de produtos inovadores por meio de um controle preciso em nível micrométrico. A tecnologia de simulação de dinâmica de fluidos computacional (CFD) está revolucionando os métodos tradicionais de projeto e otimização de salas limpas, tornando-se o motor de uma revolução tecnológica na engenharia de salas limpas. Fabricação de semicondutores: a guerra contra a poeira em escala micrométrica. A fabricação de chips semicondutores é um dos setores com os requisitos mais rigorosos para salas limpas. O processo de fotolitografia é extremamente sensível a partículas tão pequenas quanto 0,1 μm, tornando essas partículas ultrafinas praticamente impossíveis de detectar com equipamentos de detecção tradicionais. Uma fábrica de wafers de 12 polegadas, que utiliza detectores de partículas de poeira a laser de alto desempenho e tecnologia de limpeza avançada, controlou com sucesso a flutuação da concentração de partículas de 0,3 μm para uma faixa de ±12%, aumentando o rendimento do produto em 1,8%.
Biomedicina: a guardiã da produção bacteriana
Na produção de produtos farmacêuticos e vacinas estéreis, a sala limpa é crucial para prevenir a contaminação microbiana. As salas limpas biomédicas exigem não apenas concentrações controladas de partículas, mas também a manutenção de temperatura, umidade e diferenciais de pressão adequados para evitar a contaminação cruzada. Após a implementação de um sistema inteligente de sala limpa, um fabricante de vacinas reduziu o desvio padrão da contagem de partículas em suspensão em sua área Classe A de 8,2 partículas/m³ para 2,7 partículas/m³, diminuindo o ciclo de revisão da certificação da FDA em 40%.
Aeroespacial
A usinagem e a montagem de precisão de componentes aeroespaciais exigem um ambiente de sala limpa. Por exemplo, na usinagem de pás de motores de aeronaves, minúsculas impurezas podem causar defeitos superficiais, afetando o desempenho e a segurança do motor. A montagem de componentes eletrônicos e instrumentos ópticos em equipamentos aeroespaciais também requer um ambiente limpo para garantir o funcionamento adequado nas condições extremas do espaço.
Fabricação de máquinas de precisão e instrumentos ópticos
Na usinagem de precisão, como na produção de mecanismos de relógios de alta gama e rolamentos de alta precisão, a sala limpa pode reduzir o impacto da poeira nos componentes de precisão, melhorando a precisão e a vida útil do produto. A fabricação e a montagem de instrumentos ópticos, como lentes litográficas e lentes de telescópios astronômicos, podem ser realizadas em um ambiente limpo para evitar defeitos superficiais, como arranhões e corrosão, garantindo o desempenho óptico.
Tecnologia de Simulação CFD: O "Cérebro Digital" da Engenharia de Salas Limpas
A tecnologia de simulação de dinâmica de fluidos computacional (CFD) tornou-se uma ferramenta essencial para o projeto e otimização de salas limpas. Utilizando métodos de análise numérica para prever o fluxo de fluidos, a transferência de energia e outros comportamentos físicos relacionados, ela melhora significativamente o desempenho das salas limpas. A tecnologia CFD para otimização do fluxo de ar pode simular o fluxo de ar em salas limpas e otimizar a localização e o projeto das entradas e saídas de ar. Um estudo demonstrou que, ao organizar adequadamente a localização e o padrão de retorno de ar das unidades de filtro de ventilador (FFUs), mesmo com um número reduzido de filtros HEPA na extremidade, é possível alcançar uma classificação de sala limpa mais alta, além de uma economia de energia significativa.
Tendências de desenvolvimento futuro
Com os avanços em áreas como computação quântica e biochips, os requisitos de limpeza estão se tornando cada vez mais rigorosos. A produção de bits quânticos exige até mesmo uma sala limpa ISO Classe 0.1 (ou seja, ≤1 partícula por metro cúbico, ≥0,1 μm). As salas limpas do futuro evoluirão para níveis de limpeza mais elevados, maior inteligência e maior sustentabilidade: 1. Atualizações Inteligentes: Integração de algoritmos de IA para prever tendências de concentração de partículas por meio de aprendizado de máquina, ajustando proativamente o volume de ar e os ciclos de substituição de filtros; 2. Aplicações de Gêmeos Digitais: Construção de um sistema de mapeamento digital tridimensional de limpeza, suporte a inspeções remotas em realidade virtual e redução dos custos reais de comissionamento; 3. Desenvolvimento Sustentável: Utilização de refrigerantes de baixo carbono, geração de energia solar fotovoltaica e sistemas de reciclagem de água da chuva para reduzir as emissões de carbono e até mesmo alcançar uma "sala limpa com emissão zero de carbono".
Conclusão
A tecnologia de salas limpas, como guardiã invisível da manufatura de ponta, está em constante evolução por meio de tecnologias digitais como a simulação CFD, proporcionando um ambiente de produção mais limpo e confiável para a inovação tecnológica. Com o avanço contínuo da tecnologia, as salas limpas continuarão a desempenhar um papel insubstituível em mais áreas de ponta, protegendo cada mícron da inovação tecnológica. Seja na fabricação de semicondutores, na biomedicina ou na fabricação de instrumentos ópticos e de precisão, a sinergia entre a tecnologia de salas limpas e a simulação CFD impulsionará esses campos e criará mais maravilhas científicas e tecnológicas.
Data da publicação: 18/09/2025