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Segurança a laser

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Práticas essenciais para usuários de laser de fibra

A IPG Photonics fornece nossa linha exclusiva de lasers e amplificadores de fibra para integradores de sistemas e também diretamente para usuários finais. Como a IPG fornece produtos a uma variedade de usuários finais, é nosso desejo fornecer informações básicas sobre o tópico de segurança do laser.  
 
Essas informações estão sendo fornecidas como um serviço para nossos clientes atuais e futuros. Consulte os links no final desta seção para obter fontes adicionais de informações sobre segurança do laser. 
 
Lasers/fontes de luz amplificadas produzem luz que não existe na natureza: um estímulo, como luz de alta intensidade, é introduzido em uma cavidade de laser e o resultado é a emissão de laser ou saída de luz. Embora a saída seja de luz, ela é muito diferente da luz solar ou de uma lâmpada. Portanto, como a luz laser/amplificada tem propriedades especiais, geralmente há riscos durante a operação e, possivelmente, durante a manutenção. As fontes de luz amplificada/laser produzem luz monocromática altamente intensa que pode ser visível ou invisível ao olho humano, além de ser coerente, o que significa que todas as ondas estão em fase umas com as outras. A coerência torna essa luz muito mais perigosa do que a luz não coerente com o mesmo comprimento de onda e intensidade. Feixes colimados ou feixes que não divergem rapidamente ao saírem da abertura do dispositivo apresentam riscos que estão presentes mesmo a longas distâncias da abertura.

 

 

Perigos

Ao considerar os riscos do laser, a área mais comum de preocupação geralmente é o olho. As informações abaixo não se referem apenas aos riscos associados aos olhos, mas também abordam outros riscos que podem estar presentes com o uso de um produto a laser.

Os lasers de diodo da IPG operam na faixa de 980 nm, os lasers e amplificadores de itérbio operam em torno de 1060 nm, os lasers e amplificadores Raman operam em torno de 1400 nm, os lasers e amplificadores de érbio em torno de 1550 nm e os lasers e amplificadores de túlio operam em torno de 2000 nm. A IPG também fornece fontes de laser abaixo de 980 nm.

Perigos para os olhos

 

A exposição ao laser pode causar danos oculares. Os lasers podem danificar o olho de diferentes maneiras, dependendo do comprimento de onda e da potência de saída aos quais o usuário pode ser exposto:

  • Os feixes de luz visível (400 a 700nm) e infravermelho próximo (IR-A, 700 a 1400nm) podem penetrar no olho e causar danos irreversíveis à retina, ao nervo óptico e às partes centrais do olho. Em geral, o olho humano pode resolver a luz dentro da faixa de comprimento de onda de 400 a 700 nm (violeta a vermelho). Infelizmente, o olho também permite a penetração de comprimentos de onda acima de 1.400 nm e ainda representa uma ameaça significativa de danos à retina e ao nervo óptico.
  • Os feixes invisíveis de comprimentos de onda diferentes do infravermelho próximo podem causar danos às seções externas do olho. A radiação UV (180 a 400 nm) pode causar danos à córnea e ao cristalino. A radiação infravermelha média (IR-B, 1400 a 3000nm) pode penetrar na superfície e causar catarata. O infravermelho distante (IR-C, 3000nm a 1mm) pode danificar a superfície externa ou a córnea.
  • O usuário deve esperar a presença de feixes secundários em vários ângulos. Os feixes secundários podem estar na superfície de trabalho ou próximos a ela. Esses feixes são reflexos especulares do feixe principal de várias superfícies. Embora esses feixes secundários possam ser menos potentes do que a potência total emitida pelo laser, a intensidade pode ser grande o suficiente para causar danos aos olhos. Isso deve ser levado em consideração ao instalar sistemas a laser.

 

Perigos adicionais

  • Os sistemas a laser podem causar queimaduras na pele; o potencial de dano e a gravidade variam de acordo com o comprimento de onda e a potência.
  • Alguns dos sistemas a laser são componentes de equipamentos pesados e devem ser operados com um alto grau de cuidado com o operador e com outras pessoas que estejam na área do laser.
  • Alguns lasers são potentes o suficiente para queimar roupas, papel ou inflamar solventes e outras substâncias inflamáveis. Isso deve ser levado em consideração ao usar sistemas a laser.
  • Peças de metal quentes ou fundidas podem estar presentes ao usar lasers de alta potência. Tenha cuidado se houver geração de detritos em sua aplicação.

 

Riscos elétricos

  • A tensão (CA e CC) usada para produtos a laser geralmente é alta. Todos os cabos e conexões elétricos devem ser tratados como se fosse um nível prejudicial. Todas as partes do cabo elétrico, do conector ou da carcaça do dispositivo devem ser consideradas perigosas.

 

Classificação do laser

Além das informações fornecidas acima sobre segurança, a seguir há uma breve descrição da classificação do sistema a laser. Os sistemas a laser são classificados de acordo com o comprimento de onda e a potência de saída aos quais o usuário final pode ser exposto durante a operação. Isso também pode ser descrito como o potencial de perigo do sistema de laser. A classificação é determinada pelo(s) comprimento(s) de onda de emissão, pela potência de saída e pelas características do feixe.

As classes de laser começam na Classe 1 e terminam na Classe 4. Quanto maior o número na classificação, maior o potencial de perigo do sistema de laser. Essas classificações de laser são identificadas no sistema de laser e, geralmente, são usados números romanos para identificar o número da classe. O processo de identificação é realizado com a afixação de uma etiqueta no produto. Junto com os avisos de texto, esses rótulos incluem informações referentes ao comprimento de onda, à potência total de saída e à classificação do laser.

Classe 1 

Os sistemas de laser de classe 1 são intrinsecamente seguros. Em condições normais de operação, esses lasers não apresentam riscos potenciais à saúde. Considerações especiais de projeto são usadas para evitar o acesso humano à radiação do laser durante a operação. 

Classe 2

Os sistemas de laser Classe 2 são lasers visíveis de baixa potência. O reflexo natural de piscar dos olhos causado pela aversão à luz brilhante protegerá o usuário. Existem alguns riscos potenciais se forem vistos diretamente por um longo período de tempo. Uma etiqueta de CUIDADO é necessária para lasers de Classe 2. 

Classe 3

Os sistemas a laser de classe 3a também precisam ter uma etiqueta de CUIDADO e, em alguns casos, uma etiqueta de PERIGO. O reflexo de aversão à luz deve proteger o usuário se for visto apenas momentaneamente. Pode haver perigo se for visualizado com a coleta da óptica, como durante um processo de alinhamento óptico.

Os sistemas de laser de classe 3b podem produzir um perigo se forem vistos diretamente ou por meio da visualização de feixes secundários. Normalmente, esses lasers não produzirão reflexos perigosos em uma superfície fosca. Esses sistemas têm uma etiqueta de PERIGO afixada e, embora o potencial de danos aos olhos esteja presente, o risco de incêndio ou de pele é baixo. Recomenda-se o uso de óculos de proteção para laser durante o uso desses lasers. 

Classe 4

Os sistemas de laser de classe 4 apresentam riscos para os olhos e para a pele. Os riscos podem ser causados por reflexos diretos, secundários e difusos. Uma etiqueta de PERIGO está afixada em todos os sistemas de laser de Classe 4. Os lasers de Classe 4 também podem danificar materiais dentro ou ao redor da área do laser e inflamar substâncias inflamáveis. É necessário usar óculos de proteção para laser ao utilizar esses lasers.

 

Coisas a considerar ao usar lasers

A IPG Photonics fornece lasers e sistemas de laser de Classe 3b e Classe 4 aos nossos usuários finais. A lista a seguir contém itens que os usuários de laser ou usuários em potencial devem considerar ao usar sistemas a laser. 

  • Leia e compreenda o Guia do Usuário e familiarize-se com as instruções de operação e manutenção fornecidas antes de usar o produto. Se houver alguma dúvida ou seção que não tenha sido compreendida, não hesite em entrar em contato com o fabricante. 
  • Todos os operadores que estiverem na área devem estar usando óculos de proteção contra laser adequados antes de permitir a emissão do laser. Isso incluiria operadores que não estejam usando diretamente o sistema de laser. 
  • Nunca olhe diretamente para a porta de saída do laser quando a energia estiver ligada. 
  • Configure o laser e todos os componentes ópticos usados com o laser longe do nível dos olhos. 
  • Não instale ou termine fibras ou colimadores quando o laser estiver ativo. 
  • Sempre desligue o laser ao trabalhar com a saída, como montar a fibra ou o colimador em um acessório, etc. Se necessário, alinhe a saída com baixa potência de saída e, em seguida, aumente a potência de saída gradualmente. 
  • A interação entre o laser e o material que está sendo processado também pode gerar radiação UV e visível de alta intensidade. 
  • Certifique-se de que os gabinetes de laser estejam instalados para evitar danos aos olhos causados pela radiação visível. Certifique-se de que a superfície de trabalho esteja adequadamente ventilada. Os gases, as faíscas e os detritos que podem ser gerados pela interação entre o laser e a superfície de trabalho podem representar riscos adicionais à segurança. 
  • Use o laser em uma sala com acesso controlado por travas de porta. Coloque placas de aviso. Limite o acesso à área a indivíduos treinados em segurança de laser durante a operação do laser. 
  • Evite usar o laser em um ambiente escuro. 
  • Não habilite o laser sem uma fibra de acoplamento ou equivalente conectada ao conector de saída óptica. 
  • O operador do laser é responsável por notificar o uso do laser e controlar a área do laser.

 

Óculos de proteção

Os óculos de segurança a laser são identificados com a densidade óptica e a faixa de cobertura do comprimento de onda. A densidade óptica, OD, é um parâmetro de grande interesse na seleção de óculos de proteção a laser. A fórmula da densidade óptica está listada abaixo.

Densidade óptica = -1 (transmissão de luz)

Tl = 10 - OD

Usando a fórmula acima, você pode ver que há um aumento de 10 vezes na proteção (diminuição de 10 vezes na transmissão do laser) para cada aumento no OD. A IPG Photonics recomenda que o usuário final dos sistemas a laser analise a aplicação específica ao avaliar os requisitos dos óculos. É importante entender os possíveis riscos associados à aplicação de uso final ou resultantes dela.

A IPG Photonics recomenda que os usuários de laser investiguem todos os requisitos locais, estaduais, federais ou governamentais, bem como os requisitos de instalação ou construção que possam se aplicar à instalação ou ao uso de um laser ou sistema de laser.

 

Informações adicionais

Para obter informações adicionais sobre segurança a laser, consulte a lista abaixo, que contém algumas informações disponíveis:

Laser Institute of America (LIA)
13501 Ingenuity Drive, Suite 128
Orlando, Florida 32826
Phone: 407.380.1553, Fax: 407.380.5588
Ligação gratuita: 1.800.34.LASER
https://www.lia.org/

Instituto Nacional de Padrões Americanos
ANSI Z136.1 - 2000, Norma Nacional Americana para o Uso Seguro de Lasers
(Disponível através da LIA)

Comissão Eletrotécnica Internacional
IEC 60825-1, Edition 1.2, 2001-08
Safety of laser products -
Part 1: Equipment classification, requirements and user's guide.
(Disponível através da LIA)

Equipamento de segurança a laser
Laurin Publishing
Equipamentos de segurança a laser e guias do comprador