Стандарты по безопасности, которые следует изучить при покупке систем лазерной обработки материалов
В отношении систем лазерной обработки материалов должен быть проведен анализ безопасности с учетом того, что лазерные системы должны постоянно контролироваться внимательным и хорошо обученным оператором. Несоблюдение этого условия может представлять самую серьезную угрозу безопасности для лазерной системы, помещения, в котором она работает, и окружающего персонала.
Оборудование ULS для лазерной резки, гравировки и маркировки разработано в полном соответствии с директивами 21 CFR 1040.10 и 1040.11 Центра по контролю радиационной безопасности (CDRH) — отделения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), а также Европейскими правилами лазерной безопасности EN60825-1.
Кроме внимательности и квалификации операторов при покупке оборудования для лазерной резки, гравировки и маркировки необходимо учитывать ряд других требований по безопасности. Их можно сгруппировать в следующие категории: безопасность при работе с прямым излучением лазерной энергии, пожаробезопасность, удаление вредных продуктов техпроцесса и электробезопасность.
Безопасность при работе с прямым излучением лазерной энергии
Стандарты безопасности при работе с лазером хорошо проработаны и относительно гармонизированы на международном уровне. Наиболее распространенными версиями этих широко принятых стандартов безопасности при работе с лазером являются 21 CFR 1040.10 и 1040.11 в США и EN60825-1 в Европе. Эти гармонизированные стандарты определяют четыре широкие классификации лазерной безопасности для продуктов. Классификация варьируется от класса 1, при котором лазерная энергия полностью остается внутри лазерной системы и оператор вообще не подвергается ее воздействию, до класса 4, при котором лазерная система не имеет средств защиты от излучения и оператор потенциально может подвергаться воздействию высоких уровней лазерной энергии. Для обработки материалов с помощью лазерной системы 1 класса материал должен полностью помещаться в корпус лазерной системы.
Все машины ULS для лазерной резки, гравировки и маркировки разработаны в соответствии с требованиями по безопасности 1 класса для лазерной обработки материалов. Это означает, что они полностью инкапсулируют всю энергию лазера, используемую для обработки материалов. Для этого в платформах ULS используются корпуса с лазерным упрочнением, а также лабиринтные уплотнения и резервные механические блокировки на всех дверцах и панелях доступа. Лазерные изделия 1 класса считаются безопасными для использования даже в общественных местах при условии соблюдения всех мер предосторожности, указанных в руководствах. На продажу лазерных продуктов 1 класса нет никаких ограничений. Для работы лазерной системы 1 класса не требуется никаких дополнительных средств безопасности или специальных помещений.
Все лазерные системы ULS оснащены также красным полупроводниковым лазером низкой мощности для юстировки материалов, подлежащих обработке рабочими лазерами. Красные полупроводниковые лазеры идентичны лазерным указкам, используемым в презентациях, и считаются безопасными для общественного использования. Лазерные системы ULS маркируются как лазерные системы 2 класса по причине наличия красного полупроводникового лазера для юстировки, но отвечают требованиям 1 класса для лазерной обработки материалов.
Некоторые лазерные системы ULS (ILS и XLS) могут работать также в режиме 4 класса для обработки материалов, которые не помещаются полностью в лазерную систему. Такие системы оснащены дополнительным конверсионным модулем 4 класса. Этот модуль позволяет обходить блокировки на боковых дверцах этих лазерных систем и добавляет дополнительные функции безопасности, требуемые только для лазерных систем 4 класса, такие как ключ для исключения несанкционированного использования лазерной системы, индикатор излучений, предупреждающий о том, что лазер активен, и механический затвор для предотвращения попадания энергии лазера в зону обработки материала. Эксплуатация станка для лазерной резки, гравирования и маркирования в режиме класса 4 создает дополнительные ограничения для операторов и владельца лазерной системы, включая требования к обучению оператора лазерной безопасности, к предохранительному механизму лазера для защиты операторов, а также к организации зоны ограниченного доступа, в которой работает лазерная система. Многие из этих мер обеспечения безопасности описаны в стандарте ANSI Z136.1 «Американский национальный стандарт по безопасному использованию лазеров» или в аналогичных стандартах, доступных в большинстве других стран, таких как европейский стандарт EN 60825-11. Государственные и/или местные органы могут потребовать соблюдения других мер обеспечения безопасности, например, технического регламента Ассоциации страхования ответственности работодателя Германии BGV B2 относительно лазерных лучей. За понимание и соблюдение этих нормативов отвечает владелец лазерной системы 4 класса.
Пожаробезопасность
При определенных неблагоприятных условиях материалы, подвергаемые лазерной обработке, могут воспламеняться и гореть, что может привести к повреждению оборудования для лазерной обработки материалов, а также окружающих объектов. Это может создать угрозу безопасности для находящегося рядом персонала. В своих машинах для лазерной резки, гравировки и маркировки компания ULS решает эту проблему несколькими способами.
Все корпуса системы ULS изготовлены из стали, алюминия и безопасного ламинированного стекла. Все эти материалы не воспламеняются при высоких температурах и удерживают возгорание внутри корпуса. Огнеупорные материалы используются далеко не всеми производителями лазерных систем. Ряд компаний использует огнеопасные материалы как внутри корпуса, так и для самого корпуса. Такие конструкции повышают вероятность возгорания и не удерживают огонь.
Основным методом предотвращения возгорания и последующего пожара при обработке материалов лазером является постоянный контроль оператора за лазерной обработкой материала. Для дополнительной гарантии безопасности в ULS разработали систему подавления пламени. Она доступна на лазерных системах XLS и помогает уменьшить вероятность повреждения лазерной системы и окружающих объектов и травмирования людей. При обнаружении самоподдерживающегося горения модуль подавления пламени нагнетает в зону лазерной обработки материала огнегасящее вещество. (Дополнительную информацию см. в техническом документе по системе подавления огня.)
Отвод вредных продуктов техпроцесса
При лазерной обработке материалов возникают побочные продукты, состоящие из твердых частиц (дыма) и летучих органических соединений (паров), которые должны быть удалены из зоны обработки материала лазерной системы и обработаны адекватным и безопасным образом. Лучшим решением является фильтрация побочных продуктов из потока отводимого наружу отработанного воздуха. ULS предоставляет ряд решений по фильтрации воздуха для каждой конкретной лазерной системы. Эти решения по фильтрации воздуха построены на основе запатентованной технологии и предназначены для повышения производительности и безопасности. Дополнительные сведения о модулях фильтрации воздуха UAC.
Электробезопасность
Лазерные системы ULS разработаны в соответствии с широко принятыми и согласованными на международном уровне стандартами безопасности оборудования информационных технологий UL/EN60895. Одним из основных разделов этого общего стандарта безопасности является электробезопасность. Источники лазерного излучения ULS оснащены воздушным охлаждением и получают питание от источников питания низкого напряжения. В этом их главное отличие от лазерных систем некоторых других производителей, в которых используются водоохлаждаемые стеклянные трубки лазеров с питанием постоянным током высокого напряжения.
Вода и высоковольтная электроника всегда представляют угрозу безопасности, если какая-то из систем не работает должным образом, например в случае утечки воды. Лазеры со стеклянными трубками получают рабочее питание напряжением свыше 25 000 В и всегда подключаются к источнику питания через высоковольтные кабели и разъемы, что создает опасность смертельного поражения электрическим током. Кроме того, источники питания, используемые для питания лазерных источников со стеклянной трубкой, работают в диапазоне электрического тока от 30 до 150 мА, особенно опасного для человеческого сердца тем, что он может вызывать дефибрилляцию и гибель человека. Эти высокие напряжения необходимы в данной технологии для ионизации газов внутри трубки лазера.
Из-за многих проблем безопасности, связанных с использованием этих лазеров со стеклянной трубкой, ULS настоятельно не рекомендует потенциальным пользователям приобретать системы лазерной обработки на основе высоковольтных лазеров со стеклянной трубкой.
Подробнее о важных аспектах лазерной обработки материалов.
