O nacemento da sala limpa moderna orixinouse na industria militar en tempos de guerra. Na década de 1920, os Estados Unidos introduciron por primeira vez o requisito dun ambiente de produción limpo durante o proceso de fabricación de xiroscopios na industria da aviación. Para eliminar a contaminación por po transportado polo aire nos engrenaxes e rolamentos dos instrumentos das aeronaves, estableceron "zonas de montaxe controladas" en talleres e laboratorios de fabricación, illando o proceso de montaxe dos rolamentos doutras zonas de produción e operación, ao mesmo tempo que subministraban un subministro constante de aire filtrado. Durante a Segunda Guerra Mundial, desenvolvéronse tecnoloxías de sala limpa como os filtros HEPA para satisfacer as necesidades da guerra. Estas tecnoloxías utilizáronse principalmente na investigación experimental militar e no procesamento de produtos para lograr precisión, miniaturización, alta pureza, alta calidade e alta fiabilidade. Na década de 1950, durante a Guerra de Corea, o exército estadounidense atopouse con fallos xeneralizados nos equipos electrónicos. Máis do 80 % dos radares fallaron, case o 50 % dos posicionadores hidroacústicos fallaron e o 70 % dos equipos electrónicos do exército fallaron. Os custos anuais de mantemento superaron o dobre do custo orixinal debido á baixa fiabilidade dos compoñentes e á calidade inconsistente. Finalmente, o exército estadounidense identificou a causa principal como o po e a suciedade dos ambientes das fábricas, o que resultaba nunha baixa taxa de produción de pezas. Malia as estritas medidas para illar os talleres de produción, o problema resolveuse en gran medida. A introdución de filtros de aire HEPA nestes talleres resolveu finalmente o problema, marcando o nacemento da sala limpa moderna.
A principios da década de 1950, os Estados Unidos inventaron e produciron filtros de aire HEPA, o que supuxo o primeiro gran avance na tecnoloxía de salas limpas. Isto permitiu o establecemento dunha serie de salas limpas industriais nos sectores militar e de fabricación de satélites dos Estados Unidos e, posteriormente, o seu uso xeneralizado na produción de equipos de aviación e navegación marítima, acelerómetros, xiroscopios e instrumentos electrónicos. A medida que a tecnoloxía de salas limpas avanzaba rapidamente nos Estados Unidos, os países desenvolvidos de todo o mundo tamén comezaron a investigala e aplicala. Dise que unha empresa de mísiles estadounidense descubriu que, ao montar xiroscopios de guía inercial no taller de Purdy, requiríase unha retraballo de media de 120 veces por cada 10 unidades producidas. Cando a montaxe se realizaba nun ambiente con contaminación por po controlada, a taxa de retraballo reducíase a só dúas. A comparación dos rodamientos de xiroscopio montados a 1200 rpm nun ambiente libre de po e nun ambiente con po (cun diámetro medio de partícula de 3 μm e unha conta de partículas de 1000 pc/m³) revelou unha diferenza de 100 veces na vida útil do produto. Estas experiencias de produción destacaron a importancia e a urxencia da purificación do aire na industria militar e serviron como forza impulsora para o desenvolvemento da tecnoloxía do aire limpo naquel momento.
A aplicación da tecnoloxía do aire limpo no ámbito militar mellora principalmente o rendemento e a vida útil do armamento. Ao controlar a limpeza do aire, o contido microbiano e outros contaminantes, a tecnoloxía do aire limpo proporciona un ambiente ben controlado para o armamento, garantindo eficazmente o rendemento do produto, mellorando a eficiencia da produción, protexendo a saúde dos empregados e cumprindo as normativas. Ademais, a tecnoloxía do aire limpo úsase amplamente en instalacións e laboratorios militares para garantir o correcto funcionamento de instrumentos e equipos de precisión.
O estalido dunha guerra internacional está a estimular o desenvolvemento da industria militar. Esta industria en rápida expansión esixe un ambiente de produción de alta calidade, xa sexa para mellorar a pureza das materias primas, o procesamento e a montaxe de pezas ou para mellorar a fiabilidade e a vida útil dos compoñentes e equipos completos. Impóñense requisitos máis altos no rendemento do produto, como a miniaturización, a alta precisión, a alta pureza, a alta calidade e a alta fiabilidade. Ademais, canto máis avanzada sexa a tecnoloxía de produción, maiores serán os requisitos de limpeza para o ambiente de produción.
A tecnoloxía de salas limpas utilízase principalmente no sector militar na produción e mantemento de aeronaves, buques de guerra, mísiles e armas nucleares, así como no uso e mantemento de equipos electrónicos durante a guerra. A tecnoloxía de salas limpas garante a precisión dos equipos militares e a pureza do ambiente de produción mediante o control dos contaminantes transportados polo aire, como as partículas, o aire perigoso e os microorganismos, mellorando así o rendemento e a fiabilidade dos equipos.
As aplicacións de salas limpas no sector militar inclúen principalmente a mecanización de precisión, a produción de instrumentos electrónicos e a industria aeroespacial. Na mecanización de precisión, as salas limpas proporcionan un ambiente de traballo estéril e libre de po, o que garante a precisión e a calidade das pezas mecánicas. Por exemplo, o programa de aterraxe lunar Apollo requiría niveis de limpeza extremadamente altos para a mecanización de precisión e os instrumentos de control electrónico, onde a tecnoloxía de salas limpas xogou un papel fundamental. Na produción de instrumentos electrónicos, as salas limpas reducen eficazmente a taxa de fallo dos compoñentes electrónicos. A tecnoloxía de salas limpas tamén é indispensable na industria aeroespacial. Durante as misións de aterraxe lunar Apollo, a mecanización de precisión e os instrumentos de control electrónico non só requirían ambientes ultralimpos, senón que os recipientes e as ferramentas utilizadas para traer as rochas lunares tamén tiveron que cumprir estándares de limpeza extremadamente altos. Isto levou ao desenvolvemento da tecnoloxía de fluxo laminar e da sala limpa de Clase 100. Na produción de avións, buques de guerra e mísiles, as salas limpas tamén garanten a fabricación de compoñentes de precisión e reducen os fallos relacionados co po.
A tecnoloxía de salas limpas tamén se emprega na medicina militar, na investigación científica e noutros campos para garantir a precisión e a seguridade dos equipos e experimentos en condicións extremas. Cos avances tecnolóxicos, os estándares e os equipos das salas limpas actualízanse constantemente e a súa aplicación no ámbito militar está a expandirse.
Na produción e mantemento de armas nucleares, os ambientes limpos impiden a propagación de materiais radioactivos e garanten a seguridade da produción. Mantemento de equipos electrónicos: en ambientes de combate, a sala limpa utilízase para manter equipos electrónicos, evitando que o po e a humidade afecten ao seu rendemento. Produción de equipos médicos: no campo da medicina militar, a sala limpa garante a esterilidade dos equipos médicos e mellora a súa seguridade.
Os mísiles intercontinentais, como compoñente vital das forzas estratéxicas dunha nación, o seu rendemento e fiabilidade están directamente relacionados coa seguridade nacional e as capacidades de disuasión. Polo tanto, o control da limpeza é un paso crucial na produción e fabricación de mísiles. Unha limpeza inadecuada pode levar á contaminación dos compoñentes dos mísiles, afectando á súa precisión, estabilidade e vida útil. Unha alta limpeza é particularmente crucial para compoñentes clave como os motores dos mísiles e os sistemas de guía, garantindo un rendemento estable dos mísiles. Para garantir a limpeza dos mísiles intercontinentais, os fabricantes implementan unha serie de medidas rigorosas de control da limpeza, incluíndo o uso de salas limpas, bancos limpos, roupa para salas limpas e limpeza e probas regulares do ambiente de produción.
As salas limpas clasifícanse segundo o seu nivel de limpeza, e os niveis máis baixos indican niveis máis altos de limpeza. As clases comúns de salas limpas inclúen: sala limpa de clase 100, utilizada principalmente en entornos que requiren unha limpeza extremadamente alta, como laboratorios biolóxicos. Sala limpa de clase 1000, axeitada para entornos que requiren depuración e produción de alta precisión durante o desenvolvemento de mísiles intercontinentais; sala limpa de clase 10000, utilizada en entornos de produción que requiren unha alta limpeza, como a montaxe de equipos hidráulicos ou neumáticos. Sala limpa de clase 10000, axeitada para a produción xeral de instrumentos de precisión.
O desenvolvemento de ICBM require unha sala limpa de Clase 1000. A limpeza do aire é crucial durante o desenvolvemento e a produción de ICBM, especialmente durante a posta en servizo e a produción de equipos de alta precisión, como a fabricación de láser e chips, que normalmente requiren ambientes ultralimpos de Clase 10000 ou Clase 1000. O desenvolvemento de ICBM tamén require equipos de sala limpa, que desempeñan un papel crucial, especialmente nas áreas de combustible de alta enerxía, materiais compostos e fabricación de precisión. En primeiro lugar, o combustible de alta enerxía utilizado nos ICBM impón requisitos estritos para un ambiente limpo. O desenvolvemento de combustibles de alta enerxía como o combustible sólido NEPE (NEPE, abreviatura de propelente de poliéter plastificado con ésteres de nitrato), un combustible sólido de alta enerxía moi recoñecido cun impulso específico teórico de 2685 N·s/kg (equivalente a uns asombrosos 274 segundos). Este propelente revolucionario orixinouse a finais da década de 1970 e foi meticulosamente desenvolvido pola Hercules Corporation nos Estados Unidos. A principios da década de 1980, xurdiu como un novo propelente sólido de nitramina. Coa súa excepcional densidade enerxética, converteuse no propelente sólido de maior enerxía rexistrado públicamente para un uso xeneralizado en todo o mundo.) require un control estrito da limpeza do ambiente de produción para evitar que as impurezas afecten ao rendemento do combustible. A sala limpa debe estar equipada con sistemas eficientes de filtración e tratamento do aire, incluídos filtros de aire HEPA (HEPA) e ultra-HEPA (ULPA), para eliminar as partículas transportadas polo aire, os microorganismos e as substancias nocivas. Os ventiladores e os sistemas de aire acondicionado deben manter a temperatura, a humidade e o fluxo de aire axeitados para garantir que a calidade do aire cumpra os requisitos de produción. Este tipo de combustible impón unhas esixencias extremadamente altas no deseño da forma do gran (o deseño da forma do gran é unha cuestión fundamental no deseño de motores de foguete sólidos, que afecta directamente o rendemento e a fiabilidade do motor. A xeometría do gran e a selección do tamaño deben ter en conta múltiples factores, incluído o tempo de funcionamento do motor, a presión da cámara de combustión e o empuxe) e os procesos de fundición. Un ambiente limpo garante a estabilidade e a seguridade do combustible.
En segundo lugar, as carcasas compostas dos mísiles intercontinentais tamén requiren equipos limpos. Cando se tecen materiais compostos como a fibra de carbono e a fibra de aramida na carcasa do motor, requírense equipos e procesos especializados para garantir a resistencia e o peso lixeiro do material. Un ambiente limpo reduce a contaminación durante o proceso de fabricación, garantindo que o rendemento do material non se vexa afectado. Ademais, o proceso de fabricación de precisión dos mísiles intercontinentais tamén require equipos limpos. Os sistemas de guía, comunicación e propelente dentro dos mísiles requiren produción e montaxe nun ambiente altamente limpo para evitar que o po e as impurezas afecten o rendemento do sistema.
En resumo, un equipamento limpo é esencial no desenvolvemento de mísiles intercontinentais. Garante o rendemento e a seguridade do combustible, os materiais e os sistemas, mellorando así a fiabilidade e a eficacia en combate de todo o mísil.
As aplicacións de salas limpas van máis alá do desenvolvemento de mísiles e tamén se empregan amplamente no ámbito militar, aeroespacial, de laboratorios biolóxicos, na fabricación de chips, na fabricación de pantallas planas e noutros campos. Coa continua aparición de novas tecnoloxías en informática, bioloxía e bioquímica, así como o rápido desenvolvemento das industrias de alta tecnoloxía, a industria global da enxeñaría de salas limpas gañou unha ampla aplicación e recoñecemento internacional. Aínda que a industria das salas limpas se enfronta a desafíos, tamén está chea de oportunidades. O éxito nesta industria reside en manterse ao día dos avances tecnolóxicos e responder de forma proactiva aos cambios do mercado.
Data de publicación: 25 de setembro de 2025