Met de beschikbaarheid van nieuwe draagbare luchtgekoelde handlasersystemen is de belangstelling voor laserlassen de afgelopen jaren snel toegenomen. Het is niet moeilijk te begrijpen waarom: laserlassen is eenvoudig te leren, produceert snel en efficiënt lassen van uitstekende kwaliteit en minimaliseert het nabewerkingswerk na het lassen. De voordelen voor bedrijven en lassers zijn aanzienlijk.
Maar er is een veelgestelde vraag: hoe zit het met de veiligheid? In de productie-industrie zijn traditionele methoden zoals MIG en TIG goed bekend. Ervaren lassers weten dat ze hittebestendige kleding moeten dragen, oogbescherming moeten gebruiken en hun blootstelling aan dampen moeten beperken. Handheld laserlassen daarentegen is nog nieuw voor veel fabrikanten en wordt nog niet zo goed begrepen.
Gelukkig is er veel overlap tussen de voorzorgsmaatregelen die worden gebruikt voor zowel booglassen als laserlassen. Maar er zijn ook enkele belangrijke verschillen. In dit artikel nemen we alles met je door wat je moet weten (en nog een beetje meer).
Is laserlassen veilig?
De kans is groot dat je hier bent voor een simpel ja of nee antwoord op die vraag. Het korte antwoord is ja, mits je een paar richtlijnen volgt. Het lange antwoord is, nou ja, de rest van dit artikel.
Laserlassen wordt al tientallen jaren gebruikt in verschillende toepassingen en industrieën. Voortdurende verbeteringen in de lasertechnologie hebben geleid tot steeds meer toepassingen - zo veel zelfs dat je waarschijnlijk bijna elke dag lasergelaste producten tegenkomt. Alles, van voertuigen tot batterijen en van elektronica tot sieraden, vertrouwt vaak op de precisie en kwaliteit van laserlassen.
Dit alles zou natuurlijk niet mogelijk zijn als lasers en laserveiligheid niet goed werden begrepen. Laten we beginnen met te onderzoeken hoe laserlicht werkt.
Lasers kunnen licht uitzenden over een breed golflengtebereik (vaak gemeten in nanometer). De fiber lasers die gebruikt worden voor handlassen zenden infrarood licht uit met een golflengte van ongeveer 1070 nanometer. Dit infrarood licht is niet zichtbaar met het blote oog, maar kan toch een probleem vormen als het direct of indirect in contact komt met onbeschermde ogen of huid.
De golflengte van laserlicht beïnvloedt hoeveel ervan wordt geabsorbeerd en hoeveel wordt gereflecteerd door een bepaald materiaal. Licht van 1070 nanometer wordt goed geabsorbeerd door de meeste metalen, maar een deel wordt nog steeds gereflecteerd.
Geabsorbeerd laserlicht wordt snel omgezet in warmte om een smeltbad te vormen. Gereflecteerd laserlicht wordt verstrooid weg van het doelmateriaal. Eenmaal gereflecteerd en verstrooid, neemt de relatieve vermogensdichtheid van de straal snel af naarmate deze verder van de toorts komt. Met andere woorden, er is weinig kans op beschadiging van niet-brandbare materialen aan de andere kant van de kamer. Toch loont het om voorzichtig te zijn.
Houd bij laserlassen de toorts altijd onder een hoek tussen 30° en 70° van het te lassen oppervlak en richt de toorts altijd van u af. Hogere hoeken kunnen de optiek van de toorts beschadigen of het licht weerkaatsen op de lasser. Hogere hoeken kunnen de optiek van de toorts beschadigen of licht weerkaatsen op de lasser. Lagere hoeken sturen meer geconcentreerd licht weg van het onderdeel (en zullen waarschijnlijk de laskwaliteit beïnvloeden). Ongeacht de gebruikte hoek is het belangrijk om te onthouden dat niemand ooit recht voor iemand mag staan die aan het laserlassen is.
De lasruimte moet ook worden beveiligd met het oog op reflecties. Dit betekent dat de gebruikelijke stappen moeten worden genomen om ervoor te zorgen dat er geen brandbare materialen in de buurt zijn of voldoende zijn afgeschermd. En in het geval van laserlassen betekent het ook dat er geen sterk reflecterende of gevoelige materialen in de buurt zijn en direct in het pad van de reflecties.
Persoonlijke bescherming voor laserlassen
Net als bij booglassen zijn persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) een hoeksteen van de veiligheid bij laserlassen. Dit is wat je nodig hebt.
Laserveiligheidsbrillen: Onbeschermd kijken naar de straal, gereflecteerd of anderszins, moet worden vermeden. Lassers weten al dat ze niet direct naar lasbogen moeten kijken, maar de relatieve intensiteit van laserlicht is veel hoger. Het absolute minimum voor iedereen die direct of indirect in de laserstraal kijkt, is een laserveiligheidsbril.
Laserveiligheidsbrillen beschermen je ogen door bepaalde golflengtes van licht te blokkeren, terwijl andere gewoon doorgelaten worden. Er bestaat niet zoiets als een laserveiligheidsbril die voor elke golflengte en intensiteit werkt - voor handheld laserlassen zoek je een optische dichtheid (OD) van 7+ en bescherming tegen een golflengtebereik dat 1070 nm omvat.
Het is de moeite waard om op te merken dat standaard laserveiligheidsbrillen beperkte bescherming bieden tegen het felle zichtbare licht dat wordt geproduceerd door laserlassen. Dat betekent dat waarnemers met een veiligheidsbril moeten vermijden om langere tijd rechtstreeks in het licht te kijken. Gelukkig worden lassers (die niet echt kunnen wegkijken) verder beschermd tegen zichtbaar licht door laserlashelmen.
Laserlashelm: Lassers moeten ook een lashelm dragen die ontworpen is voor laserlassen. Laserlashelmen bevatten lenzen die infrarood laserlicht reflecteren en/of absorberen naast traditionele lenzen die beschermen tegen UV en zichtbaar licht.
Het is belangrijk om te weten dat laserhelmen niet geschikt zijn voor booglassen. Op dezelfde manier zijn helmen voor booglassen niet geschikt voor laserlassen.
Het dragen van zowel een lashelm als een laserveiligheidsbril zorgt ervoor dat de lasser meerdere beschermingslagen heeft. En net als elke andere lashelm beschermen laserhelmen lassers tegen vonken, hitte en schokken.
Geschikte kleding: Het bereik waarbij huidbeschadiging kan optreden is veel kleiner dan het bereik waarbij oogbeschadiging kan optreden, maar lasers kunnen nog steeds brandwonden en irritatie veroorzaken op blootgestelde huid. Je kleding moet bescherming bieden tegen toevallige blootstelling aan gereflecteerd laserlicht en meer algemene gevaren zoals gloeiend hete onderdelen en lasspatten.
Gelukkig werkt kleding die goed is voor booglassen net zo goed voor laserlassen. Je bent gedekt als je hittebestendige kleding draagt die alle blootgestelde huid bedekt. Blijf zoals gewoonlijk uit de buurt van synthetische stoffen of kunststoffen.
Ademhalingstoestellen: Ademhalingstoestellen zijn optioneel, afhankelijk van de lasomgeving. Als er voldoende luchtstroom, ventilatie of een rookafzuigsysteem is, dan is een persoonlijk ademhalingstoestel wellicht niet nodig. Anders moeten lassers voorzorgsmaatregelen nemen tegen zowel deeltjes als gassen (zoals bij elk type laswerk).
Behuizingen en lasergestuurde gebieden
Bij de laservermogens die gewoonlijk worden gebruikt voor handheld laserlassen, bestaat er een kans op oogletsel tot op honderden meters afstand. Hoewel een laserveiligheidsbril bescherming biedt aan voorbijgangers, is het niet praktisch of veilig om te verwachten dat iedereen in de omgeving deze bril altijd draagt.
Als gevolg hiervan hebben werkplekken voor laserlassen een zogenaamde Laser Controlled Area nodig. Laser Controlled Area's zijn aangewezen ruimtes waarin voorzorgsmaatregelen worden genomen om personen te beschermen tegen de potentiële gevaren van laserlicht.
Hier volgt een overzicht van waar je rekening mee moet houden als je je werkruimte wilt beschermen.
Behuizingen: Niet-handheld laserverwerkingssystemen zijn vaak geïntegreerd met een behuizing die is gebouwd om blootstelling aan laserlicht te voorkomen. Hetzelfde geldt niet voor handheld laser devices. Dus wat zijn uw opties?
Er zijn verschillende benaderingen en de beste voor jou hangt af van je werkruimte. Losse barrières, gordijnen, bestaande muren en geanodiseerde aluminium panelen kunnen allemaal werken. Uiteindelijk moeten afschermingen veilig zijn voor gebruik met Klasse 4 lasers tot het wattage van de laser en moet de afscherming zo "lichtdicht" mogelijk zijn.
Overdekkingen hoeven niet per se overdekt te zijn en hoeven meestal niet tot op de grond reikend te zijn, hoewel dit wel kan als werknemers en voorbijgangers een zichtlijn van boven of beneden hebben. Een overkapping kan bijvoorbeeld nodig zijn als uw werkruimte een loopbrugop de tweede verdieping heeft, zoals een mezzanine of loopbrug.
Veiligheidsvergrendelingen: Geautomatiseerde lasersystemen maken vaak gebruik van vergrendelde toegangsdeuren om te voorkomen dat operators per ongeluk het systeem openen terwijl de laser aan staat. Interfaces voor veiligheidsvergrendeling zijn ingebouwd in bekende handheld laserlasapparaten, hoewel ze bedraad moeten worden met een aparte veiligheidsvergrendelingsschakelaar. Deze integratie zorgt ervoor dat de laser niet kan worden afgevuurd als de deur open is en dat de laser onmiddellijk wordt uitgeschakeld als de deur wordt geopend terwijl de laser in gebruik is.
Een veiligheidsvergrendeling is niet strikt noodzakelijk, maar wordt aanbevolen voor veel werkruimten. Een vergrendelde deur kan echter ook voldoende zijn als er voldoende extra zorg wordt besteed aan de juiste training en aan het beperken van de toegang tot niet-essentieel personeel.
Laserveiligheidssignalen: Net als Klasse 4 laser devices vereisen handheld laserlassers het gebruik van laserveiligheidssignalen om te voldoen aan de ANSI Z136.1 vereisten voor veilig gebruik. Deze borden moeten zowel buiten als binnen de ruimte waarin de laser wordt gebruikt zichtbaar zijn.
Er zijn een aantal standaarden waaraan borden voor laserveiligheid moeten voldoen, hoewel het exacte ontwerp flexibel is. Borden moeten het woord "Gevaar" of "Waarschuwing" en een laserveiligheidssymbool bevatten. Ze moeten ook gelabeld zijn met de laserclassificatie (Klasse 4) en woorden als "vermijd blootstelling van ogen of huid aan directe of verspreide straling". Hoewel technisch optioneel, kunnen borden ook het uitgangsvermogen (gemeten in watt) en de golflengte (gemeten in nanometer of micron) vermelden.
Laserveiligheidsbarrières en omheiningsproducten bevatten vaak de noodzakelijke laserveiligheidssignalering. Extra borden zijn ook goedkoop en eenvoudig verkrijgbaar bij verschillende leveranciers. Als u extra voorzichtig wilt zijn, raden we ook "laser in gebruik" verlichte borden of lampen aan voor als er laserlassen aan de gang is.
Laser veiligheidsofficieren
Elke faciliteit die werkt met Klasse 4 laser devices zoals handheld laserlassers is volgens ANSI Z136.1 verplicht om iemand aan te wijzen als Laser Safety Officer (LSO). Dat klinkt misschien ingewikkeld, maar uiteindelijk is een LSO gewoon een werknemer die de verantwoordelijkheid krijgt om de juiste laserveiligheidsmaatregelen te implementeren. Er is geen certificering vereist, maar de LSO moet voldoende training krijgen om een laserveiligheidsprogramma op te stellen. Voor meer gedetailleerde informatie kun je Appendix A van de ANSI Z136.1 normen raadplegen.
Veiligheid bij laserlassen: Samenvatting en snelle referentie
Dat lijkt misschien een heleboel om te onthouden, dus hier is een samenvatting voor gemakkelijke referentie.
PBM's: Alle personen die zicht hebben op de laslaser of de reflecties daarvan, moeten een laserveiligheidsbril dragen. Het wordt aanbevolen dat lassers ook een helm dragen die geschikt is voor laserlassen. Standaard persoonlijke beschermingsmiddelen voor het lassen, zoals brandwerende kleding en ademhalingsapparatuur, moeten ook worden overwogen.
Reflecties: Laserlicht wordt van nature gereflecteerd door het doelmateriaal. Dit licht kan schade veroorzaken aan ogen, huid en nabijgelegen voorwerpen. Niemand mag voor het lasapparaat staan en gevoelige voorwerpen in de buurt moeten worden verwijderd of beschermd. Extra reflecterende oppervlakken in de omgeving, zoals spiegels, moeten ook worden opgemerkt en mogelijk verplaatst.
Gebruik van de toorts: De toorts moet het doelmateriaal raken onder een hoek tussen 30° en 70°. De toorts mag nooit worden gericht op iets of iemand anders dan het doelmateriaal.
Laser gecontroleerde gebieden: De laser mag alleen worden afgevuurd in beveiligde gebieden die zijn omgeven door barrières of muren die geschikt zijn voor Klasse 4 lasers. Dit omvat op zichzelf staande laserveiligheidsbarrières, laserveiligheidsgordijnen, bestaande structurele muren en geanodiseerde aluminium panelen.
Laser veiligheidsofficieren (LSO): Ten minste één werknemer moet worden aangewezen als LSO. De LSO is verantwoordelijk voor het implementeren van laserveiligheidsmaatregelen zoals training en apparatuur.
Aan de slag met laserlassen
Voor velen is de veiligheid van laserlassen nieuw, verwarrend of zorgwekkend. Wij begrijpen dat en daarom zetten wij ons 100% in voor laserveiligheid. Dat gaat verder dan het inbouwen van veiligheidsfuncties in elke LightWELD en het leveren van persoonlijke beschermingsmiddelen tegen laserlassen - we nemen ook de basisbeginselen met u door, beantwoorden uw vragen en helpen u te begrijpen hoe u laserlassen veilig in uw bedrijf kunt implementeren.
OPMERKING: Deze informatie is alleen van toepassing op lassers en werkplaats managers in de Verenigde Staten van Amerika en is niet bedoeld als vervanging voor officiële documentatie over laserveiligheid. Raadpleeg ANSI/LIA Z136.1 en neem contact op met een laserveiligheidsexpert.
