La amenaza invisible que se esconde dentro de cada sala limpia.
La fabricación moderna de pantallas —ya sea que se produzcan paneles LCD para tableros de automóviles, pantallas OLED para teléfonos inteligentes de alta gama o lentes ópticas de precisión para equipos de imágenes médicas— opera en entornos donde las tolerancias de contaminación se miden en partes por mil millones. Esto no es una exageración. En la fabricación de películas delgadas ópticas y sustratos de vidrio de grado semiconductor, una concentración de aerosol de aceite tan baja como 0,003 mg/m³ puede producir defectos en el recubrimiento que inutilizan un lote completo de paneles. Para una producción valorada en decenas de miles de libras, ese único evento de contaminación invisible representa un revés financiero y operativo catastrófico.
El aire comprimido es fundamental en estos entornos de producción. Alimenta los brazos robóticos para la manipulación de sustratos, impulsa los sistemas de soplado neumático que eliminan partículas submicrónicas de las superficies de vidrio, mantiene la presión positiva dentro de las salas blancas y proporciona la fuerza de actuación precisa necesaria para el posicionamiento de los objetivos de pulverización catódica. Sin embargo, el aire comprimido —generado por compresores rotativos de tornillo o alternativos lubricados con aceite— arrastra inherentemente residuos de aceite que atraviesan los sistemas de filtración y llegan al entorno de producción. Incluso los filtros coalescentes multietapa no pueden garantizar un rendimiento totalmente libre de aceite al nivel de partes por mil millones (ppb) que exigen los fabricantes de óptica y pantallas de primer nivel.
Precisamente por eso, un compresor de aire sin aceite —certificado según la norma ISO 8573-1 Clase 0, que garantiza la ausencia total de aerosoles, vapores o líquidos de aceite detectables— se ha convertido en el estándar obligatorio en todo el sector global de componentes ópticos y de pantallas. Desde las fábricas de semiconductores en Cambridge hasta las instalaciones de recubrimiento óptico en Cheshire, y desde los centros de investigación fotónica en Edimburgo hasta las plantas de ensamblaje de pantallas en el norte de Inglaterra, los fabricantes británicos más innovadores están especificando la tecnología de compresores centrífugos y de tornillo seco sin aceite como su infraestructura básica de aire comprimido.
Serie de compresores sin aceite Ever Power
Diseñado específicamente para entornos de salas blancas. Certificado según la norma ISO 8573-1 Clase 0. Disponible en configuraciones de 7,5 kW a 315 kW, con ingeniería a medida disponible para instalaciones en el Reino Unido.
¿Qué sucede cuando el aire comprimido estándar entra en una sala limpia óptica?
La mayoría de los ingenieros comprenden que la contaminación por aceite en el aire comprimido causa problemas visibles en entornos de fabricación convencionales: productos manchados, componentes neumáticos dañados, sistemas de filtración obstruidos. Sin embargo, en la producción de paneles de visualización LCD y OLED, el modo de fallo es mucho más insidioso. El vapor de aceite, con partículas de tamaño submicrométrico, no produce manchas visibles en un sustrato de vidrio. En cambio, altera la energía superficial del vidrio, provocando que las películas delgadas depositadas al vacío se delaminen, se adhieran de forma irregular o produzcan patrones de interferencia óptica que solo se hacen visibles durante la inspección de calidad final, después de que el sustrato ya haya sido procesado mediante pulverización catódica, fotolitografía y encapsulación.
Para los fabricantes de lentes ópticas de precisión —que producen componentes para telescopios, espectrómetros, sistemas LiDAR y visores de realidad aumentada/virtual—, lo que está en juego es igualmente importante. Los recubrimientos antirreflectantes, los recubrimientos divisores de haz y los conjuntos de espejos de alta reflectividad depositados mediante deposición física de vapor (PVD) o deposición química de vapor (CVD) requieren una superficie de sustrato atómicamente limpia. Cualquier contaminación por hidrocarburos —incluidos los residuos carbonosos que quedan cuando el aerosol de aceite sufre pirólisis bajo exposición a una lámpara de calor— comprometerá la adhesión del recubrimiento y los valores de transmisión óptica, lo que generalmente provoca pérdidas de rendimiento de 15 a 30% incluso con pasos de corrección posteriores.
Un compresor de aire sin aceite elimina por completo esta vía de fallo. A diferencia de las máquinas lubricadas con aceite y con filtración posterior, que solo pueden reducir el arrastre de aceite a aproximadamente 0,001 mg/m³ en condiciones ideales, un compresor sin aceite de Clase 0 —ya sea un compresor de tornillo seco de dos etapas, un compresor de tornillo con inyección de agua o un turbocompresor centrífugo sin aceite— produce aire comprimido con cero contenido de aceite por diseño. No hay lubricación en la cámara de compresión, ni depósito de aceite que pueda tener fugas, ni elemento filtrante que se degrade y se interponga entre su proceso de producción y un evento de contaminación.
Especificaciones técnicas — Serie de compresores sin aceite Ever Power
| Parámetro | EP-OF-7 (7,5 kW) | EP-OF-22 (22 kW) | EP-OF-75 (75 kW) | EP-OF-315 (315 kW) |
|---|---|---|---|---|
| Tipo de compresión | Tornillo seco | Tornillo seco | Tornillo seco de dos etapas | Turbo centrífugo |
| Contenido de aceite (ISO 8573-1) | Clase 0 | Clase 0 | Clase 0 | Clase 0 |
| Caudal (m³/min FAD) | 0,8 – 1,2 | 2,4 – 3,6 | 8.2 – 12.5 | 35 – 58 |
| Presión de trabajo (bar g) | 6 – 10 | 6 – 10 | 7 – 13 | 6 – 9 |
| Punto de rocío a presión (PDP) | -40 °C (con secador) | -40 °C (con secador) | -70 °C (con secador) | -70 °C (con secador) |
| Nivel de ruido (dB(A) a 1 m) | ≤ 62 | ≤ 65 | ≤ 70 | ≤ 74 |
| Rango de temperatura ambiente (°C) | 2 – 40 | 2 – 40 | 2 – 45 | 5 – 45 |
| Tipo de accionamiento | Velocidad fija / VSD | Fijo / VSD | Estándar VSD | VSD + IGV |
| Certificación / Normas | CE, ISO 8573-1, PSSR 2000 | CE, ISO 8573-1, PSSR 2000 | CE, ISO 8573-1, PSSR 2000 | CE, ISO 8573-1, PSSR 2000 |
| Clase de eficiencia energética | IE4 | IE4 | IE4 | IE4 / IE5 |
* FAD = Caudal de aire libre medido a 20 °C, 1 bar(a), 0% de humedad relativa según ISO 1217. VSD = Variador de velocidad. IGV = Paleta guía de entrada. PSSR 2000 = Reglamento de seguridad de sistemas de presión de 2000 (Reino Unido).
Seis razones por las que los fabricantes ópticos del Reino Unido eligen los compresores sin aceite Ever Power.
Contaminación por petróleo absolutamente cero
La certificación ISO 8573-1 Clase 0 se verifica de forma independiente, no es una autodeclaración. La cámara de compresión no contiene aceite alguno: no hay lubricante, ni cárter de aceite, ni posibilidad de arrastre de aceite bajo ninguna condición de funcionamiento, incluyendo el arranque, la parada o los ciclos de carga parcial. Para las salas blancas del Reino Unido que operan bajo la norma BS EN ISO 14644, esto proporciona evidencia documental de la pureza del aire comprimido para fines de auditoría.
Eficiencia del variador de velocidad
Los procesos de fabricación óptica rara vez requieren un flujo constante de aire comprimido. Los ciclos de limpieza de sustratos, los movimientos de los actuadores neumáticos y la presurización de la sala limpia fluctúan a lo largo del turno de producción. Los compresores sin aceite Ever Power equipados con VSD modulan la velocidad del motor en tiempo real para adaptarse a la demanda, lo que proporciona un ahorro energético de entre 25 y 401 TP5T en comparación con las alternativas lubricadas con aceite de velocidad fija. Para los fabricantes del Reino Unido que se enfrentan a costes energéticos industriales superiores a 25 peniques/kWh, esto se traduce en un ahorro anual sustancial en los gastos operativos.
Coste total de propiedad reducido
Los compresores convencionales lubricados con aceite requieren cambios de aceite periódicos, reemplazo de filtros coalescentes, mantenimiento del separador de aceite y agua, y, eventualmente, reemplazo del compresor debido a la degradación del aceite. Estos costos se acumulan rápidamente: un compresor de tornillo lubricado típico de 75 kW puede generar entre 8000 y 14 000 libras esterlinas anuales solo en consumibles. Un compresor sin aceite elimina por completo los costos de cambio de aceite, reduce los reemplazos de filtros a intervalos anuales y, en los diseños centrífugos, el elemento de compresión está soportado por cojinetes de aire sin desgaste por contacto, lo que extiende los intervalos de revisión a más de 40 000 horas.
Mayor rendimiento y consistencia en la calidad.
Los fabricantes que han migrado de sistemas de aire comprimido lubricados con aceite a sistemas sin aceite reportan mejoras significativas en el rendimiento de la producción. En aplicaciones de recubrimiento óptico de película delgada, las tasas de defectos relacionados con la contaminación superficial se han reducido entre un 60 % y un 80 % tras el cambio. En la fabricación de paneles LCD, las tasas de defectos de píxeles atribuibles a la contaminación del sustrato prácticamente se han eliminado. El retorno de la inversión en infraestructura de compresores sin aceite se suele obtener en un plazo de 18 a 30 meses, únicamente gracias a la mejora del rendimiento.
Funcionamiento silencioso para entornos sensibles
Muchos centros de investigación óptica y fotónica comparten edificios con laboratorios donde las vibraciones y el ruido aéreo afectan a interferómetros, bancos ópticos y equipos de medición sensibles. La serie de compresores de tornillo seco sin aceite Ever Power funciona a 62–70 dB(A) a 1 metro, lo que resulta significativamente más silencioso que las máquinas lubricadas de potencia comparable. Además, la ausencia de componentes en contacto con aceite elimina por completo el vapor de hidrocarburos en suspensión generado por el compresor, que puede depositarse en las superficies ópticas de los laboratorios adyacentes.
Cumplimiento normativo y del cliente
Los principales fabricantes de equipos originales (OEM) de paneles de visualización y clientes de la cadena de suministro de componentes ópticos especifican cada vez más el aire comprimido ISO 8573-1 Clase 0 como requisito de cualificación del proveedor. Los fabricantes del Reino Unido que abastecen al sector de dispositivos médicos también deben cumplir con las directrices de la MHRA y la norma BS EN ISO 13485, que exigen el control documentado de todos los contaminantes ambientales en las áreas de fabricación. Los compresores sin aceite Ever Power se envían con la documentación completa de certificación de pruebas, informes de pruebas ISO 8573 de terceros y la Declaración de Conformidad para el marcado CE, cumpliendo así con todos los requisitos de documentación de auditoría.
Principio de funcionamiento: Cómo un compresor de tornillo seco sin aceite logra la pureza de clase 0.
Engranajes de distribución sincronizados
Los rotores de tornillo, tanto macho como hembra, son accionados por engranajes de sincronización mecanizados con precisión, ubicados fuera de la cámara de compresión. Los rotores giran en sentido contrario sin contacto, eliminando la necesidad de lubricación dentro del elemento de compresión. No existe posibilidad de que el aceite entre en el flujo de aire comprimido en ningún momento del ciclo de compresión.
Perfiles de rotor recubiertos de PTFE
Las superficies del rotor de tornillo reciben un recubrimiento compuesto de PTFE (politetrafluoroetileno) que proporciona lubricación en seco durante el rodaje inicial del rotor y evita el contacto metálico en condiciones de sobrecarga transitoria. Este recubrimiento está aprobado por la FDA y no deja contaminantes extraíbles en el aire comprimido, lo cual es fundamental para los entornos de producción de componentes ópticos de grado farmacéutico y alimentario.
Sistema integrado de secado por aire
Tras la compresión, el aire caliente y húmedo pasa por un posenfriador integrado, un secador refrigerante de alta eficiencia (que alcanza un PDP de +3 °C) y, opcionalmente, por un secador desecante regenerativo sin calentamiento posterior para lograr un PDP de -40 °C o inferior. En salas blancas para semiconductores y sistemas de deposición PVD/CVD, el arrastre de humedad a niveles de ppb es tan perjudicial para la calidad del recubrimiento como el aceite, por lo que el sistema de secado completo es una parte inseparable del compresor sin aceite.
Controlador de monitoreo inteligente
El controlador EP-Smart integra la monitorización de la temperatura de descarga, el análisis de vibraciones, el registro del punto de rocío y el análisis de tendencias de la calidad del aire en una única interfaz de pantalla táctil. La conectividad Modbus TCP/IP y OPC-UA permite la transmisión de datos en tiempo real a los sistemas SCADA y MES de la fábrica, algo esencial para los fabricantes del Reino Unido que buscan mantener la integridad de los datos del sistema de calidad conforme a las normas ISO 9001 o IATF 16949. Los diagnósticos remotos y las alertas de mantenimiento predictivo ayudan a prevenir paradas no planificadas que pueden paralizar toda una línea de producción en salas blancas.
Los materiales utilizados en la fabricación de compresores sin aceite Ever Power para salas blancas y aplicaciones de fabricación óptica se seleccionan específicamente para evitar cualquier riesgo de contaminación secundaria. Los componentes en contacto con el flujo de aire comprimido están fabricados en acero inoxidable 316L o aleación de aluminio electropulido. Las juntas son de EPDM o PTFE sin migración de plastificantes. Las tuberías y conexiones internas se limpian y pasivan según la norma ASTM A380 antes del montaje. Este riguroso control de los materiales garantiza que el aire comprimido que sale del compresor esté tan limpio al entrar en una cámara PVD o una estación de limpieza de lentes de precisión como al salir del compresor.
Donde el aire comprimido sin aceite marca la diferencia: Escenarios de aplicación
Limpieza y soplado de la superficie del sustrato
El aire comprimido ionizado y libre de aceite se utiliza para eliminar partículas submicrométricas de sustratos de vidrio y silicio antes de la deposición PVD. Una sola cuchilla de aire ionizado consume hasta 200 litros por minuto de aire comprimido, y cualquier rastro de aceite en ese flujo de aire comprometería inmediatamente la energía superficial del sustrato, impidiendo una correcta adhesión de la película delgada. Los compresores de aire libres de aceite garantizan que el aire de soplado no genere contaminación alguna.
Sistemas de manipulación mediante ventosas de vacío
Las ventosas sin contacto tipo Bernoulli y los generadores de vacío que se utilizan para transportar sustratos de vidrio de gran formato y paneles OLED a través de las líneas de producción emplean aire comprimido para generar vacío mediante el efecto Venturi. El aire comprimido libre de aceite, procedente de una fuente certificada de Clase 0, garantiza que las ventosas no transfieran residuos de aceite a las superficies sensibles de los paneles durante las operaciones de manipulación robótica.
Mantenimiento de presión positiva en salas blancas
Las salas blancas ISO de clase 3 y clase 4 dependen de un suministro continuo de aire acondicionado y filtrado HEPA para mantener una presión diferencial positiva con respecto a las zonas adyacentes de menor calidad. Las unidades de tratamiento de aire (UTA) que abastecen estos entornos se alimentan desde la infraestructura central de aire comprimido. Las fuentes libres de aceite eliminan el riesgo de contaminación por hidrocarburos que ingresa al sistema de filtración HEPA y que podrían reemitir compuestos orgánicos volátiles (COV) en la atmósfera de la sala blanca con el tiempo.
Posicionamiento del objetivo de pulverización catódica de película delgada
En los sistemas de pulverización catódica por magnetrón utilizados para la deposición de ITO (óxido de indio y estaño) sobre sustratos LCD o capas antirreflectantes sobre lentes ópticas, los cilindros neumáticos accionan los mecanismos de obturación, los ajustes de inclinación del objetivo y los accionamientos de rotación del sustrato. El aire comprimido que impulsa estos actuadores neumáticos debe estar libre de aceite y seco. Cualquier contaminación por hidrocarburos introducida por fugas neumáticas en una cámara de deposición al vacío puede requerir la limpieza completa del sistema, lo que ocasiona días de producción perdida.
Sistemas de metrología e inspección óptica
Los sistemas de inspección óptica automatizada (AOI), los elipsómetros y los interferómetros de luz blanca utilizados para el control de calidad en proceso de recubrimientos ópticos y estructuras de paneles LCD emplean cojinetes de aire de precisión en sus plataformas de movimiento para lograr una precisión de posicionamiento subnanométrica. Estos cojinetes de aire son extraordinariamente sensibles a la contaminación por aceite; incluso aerosoles de aceite a nivel de partes por mil millones (ppb) pueden alterar la viscosidad de la película de aire y provocar errores de posicionamiento. El aire comprimido libre de aceite de clase 0 es un requisito indispensable para estos sistemas.
Rectificado y pulido de precisión de lentes ópticas
Los centros de rectificado óptico CNC y las máquinas de pulido utilizan aire comprimido para accionar los sistemas de cambio de herramientas, el posicionamiento de las boquillas de refrigeración y las abrazaderas de sujeción. En la producción de lentes de cámara de alto rendimiento, espejos de telescopios y ópticas de endoscopios médicos, la contaminación por aceite durante la etapa de rectificado resulta especialmente problemática, ya que los aceites residuales pueden incrustarse en la capa de vidrio subsuperficial y resistirse a la limpieza posterior, lo que provoca fallos en la adhesión del recubrimiento.
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Al servicio del sector de fabricación de óptica de precisión y pantallas del Reino Unido.
El Reino Unido cuenta con una larga y destacada trayectoria en la fabricación de componentes ópticos, desde la producción de telescopios de Barr & Stroud en Glasgow hasta el moderno clúster de tecnología fotónica centrado en Southampton, Cambridge y el Corredor Escocés. Hoy en día, las empresas británicas que fabrican componentes ópticos para los sectores de defensa, aeroespacial, telecomunicaciones y electrónica de consumo representan un mercado importante y en crecimiento para la infraestructura de aire comprimido de calidad para salas blancas.
Ever Power apoya a los fabricantes británicos de óptica y pantallas con representación técnica local, estudios de viabilidad previos a la venta y auditorías de sistemas de aire comprimido. Nuestros ingenieros tienen experiencia trabajando en instalaciones del Reino Unido regidas por la normativa PSSR 2000 (Reglamento de Seguridad de Sistemas de Presión), la normativa COSHH (Control de Sustancias Peligrosas para la Salud) relativa a la gestión de lubricantes y la guía HSE sobre sistemas de aire comprimido (HSG39). compresor de aire sin aceite Los productos que suministramos a clientes del Reino Unido cuentan con la marca CE, conforme a los requisitos de marcado de la Autoridad de Comunicaciones del Reino Unido (UKCA) tras el Brexit, y se entregan con una Declaración de Conformidad que cumple con la normativa de la UKCA.
Caso de éxito de un cliente: Fabricante de recubrimientos ópticos de precisión, Hampshire, Inglaterra.
El desafío
OptaCoat Technologies produce recubrimientos antirreflectantes de banda ancha (BBAR) para lentes de cámara utilizadas en la producción audiovisual y cinematográfica, así como recubrimientos divisores de haz de precisión para instrumentación científica. Su sistema de aire comprimido existente constaba de dos compresores de tornillo rotativo lubricados con aceite de 37 kW con filtración coalescente aguas abajo. A pesar de los cambios regulares de filtro, sus ingenieros de calidad de recubrimiento observaban fallos de adhesión y defectos de turbidez periódicos en aproximadamente 81 TP5T de lotes de producción. El análisis de la causa raíz atribuyó estos fallos a la contaminación por vapor de aceite de los sustratos de vidrio durante las operaciones de soplado neumático previas a la deposición. El impacto financiero —que incluía piezas de vidrio desechadas, pérdida de capacidad de la cámara de deposición y cargos por retrabajo del cliente— alcanzaba las 180 000 libras esterlinas anuales.
La solución
Ever Power suministró dos compresores de tornillo seco sin aceite EP-OF-22 en configuración de servicio/reserva, junto con secadores desecantes regenerativos sin calor de doble torre que garantizan un punto de rocío a presión de -40 °C. El sistema completo incluía un controlador de monitorización EP-Smart con acceso remoto, lo que permitía al equipo de mantenimiento de OptaCoat supervisar los parámetros de calidad del aire desde el sistema SCADA de la planta. La instalación se completó durante un único fin de semana festivo para minimizar las interrupciones en la producción. Nuestro ingeniero de campo proporcionó la documentación completa de puesta en marcha y la formación de los operadores.
Los resultados
Lo que dicen nuestros clientes
“Pasamos de utilizar un sistema de filtración coalescente de tres etapas y seguir observando defectos relacionados con el aceite, a no detectar ningún caso de contaminación en los 18 meses transcurridos desde la instalación del sistema sin aceite de Ever Power. La documentación que nos proporcionaron superó nuestra auditoría de la cadena de suministro aeroespacial AS9100 sin ningún problema.”
“El sistema de monitorización integrado EP-Smart fue un factor decisivo. Podemos ver en tiempo real el punto de rocío, la temperatura de descarga y las horas de funcionamiento desde nuestro sistema de control distribuido (DCS) en la planta de producción. Cuando fabricamos paneles OLED con este nivel de precisión, no podemos permitirnos el lujo de adivinar si nuestro aire comprimido cumple con las especificaciones; necesitamos datos.”
“Especificamos tres unidades EP-OF-75 para nuestra nueva planta de componentes fotónicos en Cambridge. El soporte de ingeniería de aplicaciones durante la fase de diseño fue excepcional: realizaron un análisis de la demanda de aire comprimido, dimensionaron correctamente el depósito receptor para nuestro patrón de producción cíclico y nos ayudaron a obtener la certificación BREEAM Excellent al demostrar la eficiencia energética del sistema VSD.”
Ingeniería y personalización a medida: Diseñadas en función de sus necesidades de sala limpia.
No existen dos instalaciones de fabricación de componentes ópticos o de pantallas idénticas. Las dimensiones de las salas blancas, la altura de los techos, los puntos de conexión de servicios, la infraestructura de tuberías existente, la compatibilidad con los sistemas de extinción de incendios y los requisitos de construcción de las autoridades locales varían considerablemente. El equipo de ingeniería de Ever Power cuenta con la capacidad interna para diseñar y fabricar compresores sin aceite totalmente personalizados que se integran a la perfección con las limitaciones específicas de sus instalaciones, desde recintos acústicos a medida hasta especificaciones de voltaje/frecuencia no estándar para proyectos de exportación.
Nuestra fábrica opera bajo un sistema de gestión de calidad certificado según la norma ISO 9001:2015. Cada compresor se somete a una prueba de aceptación en fábrica (FAT) completa antes de su envío, con la opción de que el cliente realice pruebas presenciales para que su equipo de inspección pueda observar la verificación final del rendimiento. Podemos proporcionar informes de prueba personalizados que documentan las mediciones de arrastre de aceite a nivel de ppb, la certificación de recuento de partículas según la norma ISO 8573-1 Clase 0 y las pruebas de vibración y ruido según la norma BS EN ISO 2151, proporcionando así toda la documentación que su equipo de cualificación de salas blancas necesita para la validación inicial de las instalaciones.
Presiones no estándar, especificaciones de voltaje personalizadas, paquetes llave en mano montados sobre patines, sistemas de redundancia N+1.
Informes FAT, Declaración UKCA, Certificado de prueba ISO 8573-1 Clase 0, Manuales de O&M en inglés
Disponemos de suministro de marca blanca y OEM para integradores de sistemas y fabricantes de equipos en todo el mundo.
Contratos anuales de mantenimiento preventivo, suscripción a monitorización remota, asistencia de emergencia 24/7 para instalaciones en el Reino Unido.
Preguntas frecuentes
¿Listo para eliminar la contaminación por aceite de su proceso de fabricación óptica?
Contacte hoy mismo con un ingeniero de aplicaciones de Ever Power. Ofrecemos auditorías gratuitas de aire comprimido, cálculos de dimensionamiento y presupuestos formales para fabricantes de óptica y pantallas en el Reino Unido. Sin compromiso ni presión comercial: solo experiencia en ingeniería.
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