O nascimento da sala limpa
O surgimento e o desenvolvimento de todas as tecnologias devem-se às necessidades da produção. A tecnologia de salas limpas não é exceção. Durante a Segunda Guerra Mundial, os giroscópios com rolamentos de ar produzidos nos Estados Unidos para navegação aérea precisavam ser retrabalhados, em média, 120 vezes para cada 10 giroscópios, devido à instabilidade de qualidade. Durante a Guerra da Coreia, no início da década de 1950, mais de um milhão de componentes eletrônicos foram substituídos em 160.000 equipamentos de comunicação eletrônica nos Estados Unidos. A falha em radares ocorreu em 84% dos casos, e a falha em sonares de submarinos, em 48%. O motivo era a baixa confiabilidade e a instabilidade de qualidade dos dispositivos e componentes eletrônicos. Os militares e os fabricantes investigaram a causa e, por fim, concluíram, sob diversas perspectivas, que estava relacionada a um ambiente de produção insalubre. Embora não se poupassem esforços e diversas medidas rigorosas fossem tomadas para isolar a oficina de produção, os resultados foram mínimos. Assim nasceu a sala limpa!
Desenvolvimento de salas limpas
A primeira etapa: Até o início da década de 1950, o filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter), desenvolvido com sucesso pela Comissão de Energia Atômica dos EUA em 1951 para solucionar o problema da captura de poeira radioativa prejudicial aos seres humanos, era aplicado ao sistema de distribuição de ar em oficinas de produção. A filtragem do ar realmente deu origem ao conceito de sala limpa, com a relevância que o termo utiliza hoje.
A segunda etapa: Em 1961, Willis Whitfield, um pesquisador sênior dos Laboratórios Nacionais Sandia, nos Estados Unidos, propôs o que na época era chamado de fluxo laminar e que hoje é conhecido como fluxo unidirecional. (Fluxo unidirecional) planejamento de organização de fluxo de ar limpo e sua aplicação em projetos reais. Desde então, as salas limpas atingiram um nível de limpeza sem precedentes.
A terceira etapa: No mesmo ano, a Força Aérea dos EUA formulou e publicou a primeira norma mundial para salas limpas, a Diretiva da Força Aérea TO-00-25-203, intitulada "Norma para o Projeto e Características Operacionais de Salas Limpas e Bancadas Limpas". Com base nisso, a norma federal americana FED-STD-209, que dividia as salas limpas em três níveis, foi anunciada em dezembro de 1963. Assim, o protótipo da tecnologia ideal para salas limpas já havia sido formado.
Os três avanços principais acima mencionados são frequentemente considerados três marcos na história do desenvolvimento de salas limpas modernas.
Em meados da década de 1960, salas limpas começaram a surgir em diversos setores industriais nos Estados Unidos. Seu uso não se restringia à indústria militar, mas também se expandiu para os setores de eletrônica, óptica, microrrolamentos, micromotores, filmes fotossensíveis, reagentes químicos ultrapuros e outros, desempenhando um papel fundamental no desenvolvimento da ciência, tecnologia e indústria da época. A seguir, apresentamos uma análise detalhada do uso dessas salas limpas em âmbito nacional e internacional.
Comparação de desenvolvimento
No exterior: No início da década de 1950, para solucionar o problema da captura de poeira radioativa prejudicial ao corpo humano, a Comissão de Energia Atômica dos EUA introduziu o filtro de ar de partículas de alta eficiência (HEPA) em 1950, o que se tornou o primeiro marco na história do desenvolvimento da tecnologia limpa. Na década de 1960, salas limpas surgiram em fábricas de máquinas eletrônicas de precisão e outras indústrias nos Estados Unidos. Ao mesmo tempo, iniciou-se o processo de transposição da tecnologia de salas limpas industriais para salas limpas biológicas. Em 1961, nasceu a sala limpa de fluxo laminar (fluxo unidirecional). Foi formulada a primeira norma mundial para salas limpas – a Doutrina Técnica 203 da Força Aérea dos EUA. No início da década de 1970, o foco da construção de salas limpas começou a se deslocar para as indústrias médica, farmacêutica, alimentícia e bioquímica. Além dos Estados Unidos, outros países industrialmente avançados, como Japão, Alemanha, Reino Unido, França, Suíça, ex-União Soviética, Holanda, etc., também atribuem grande importância e desenvolvem vigorosamente a tecnologia limpa. Após a década de 1980, os Estados Unidos e o Japão desenvolveram com sucesso novos filtros ultra-HEPA com uma meta de filtração de 0,1 μm e uma eficiência de coleta de 99,99%. Finalmente, foram construídas salas limpas ultra-HEPA com níveis de filtragem de 0,1 μm de nível 10 e 0,1 μm de nível 1, o que inaugurou uma nova era no desenvolvimento de tecnologias limpas.
China: Do início da década de 1960 ao final da década de 1970, esses dez anos representaram o estágio inicial e fundamental da tecnologia de salas limpas na China. Cerca de dez anos depois do que acontecia no exterior, foi uma época muito peculiar e difícil, com uma economia frágil e sem diplomacia de potência. Nesse contexto adverso, e impulsionada pelas necessidades das indústrias de máquinas de precisão, instrumentação aeronáutica e eletrônica, os profissionais de tecnologia de salas limpas na China iniciaram sua jornada empreendedora. Do final da década de 1970 ao final da década de 1980, a tecnologia de salas limpas na China experimentou um período de grande desenvolvimento. Nesse processo, muitas conquistas importantes e marcantes surgiram, atingindo o nível tecnológico de outros países na década de 1980. Do início da década de 1990 até os dias atuais, a economia chinesa manteve um crescimento estável e acelerado, o investimento internacional continuou a fluir e diversos grupos multinacionais construíram sucessivamente inúmeras fábricas de microeletrônica na China. Portanto, a tecnologia e os pesquisadores nacionais têm mais oportunidades de entrar em contato direto com os conceitos de projeto de salas limpas de alto nível estrangeiras e de compreender os equipamentos e dispositivos avançados mundiais, bem como sua gestão e manutenção, etc.
Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, as empresas de salas limpas na China também estão se desenvolvendo rapidamente. O padrão de vida das pessoas continua a melhorar, e suas exigências em relação ao ambiente e à qualidade de vida estão cada vez maiores. A tecnologia de salas limpas tem sido gradualmente adaptada para a purificação do ar doméstico. Atualmente, os projetos de salas limpas na China não são apenas adequados para as indústrias de eletrônicos, eletrodomésticos, medicina, alimentos, pesquisa científica e outras, mas também são utilizados em residências, locais de entretenimento público, instituições de ensino, etc. Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, as empresas de salas limpas se espalharam gradualmente para milhares de lares. A escala da indústria nacional de equipamentos para salas limpas também cresceu dia a dia, e as pessoas começaram a desfrutar dos benefícios da engenharia de salas limpas.
Data da publicação: 20 de setembro de 2023