Wybór właściwej klasy lasera i zapewnienie bezpieczeństwa Twojego projektu

Ewolucja i podstawy laserów

Laser to akronim od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania). W 1960 roku Teodor Maiman odkrył, że światło można wzmacniać wykładniczo, skupiać je w małych punktach lub kierować na duże odległości, gdy przechodzi przez pewne kryształy.

Pierwszy laser zawierał cylinder z rubinu otoczony lampą błyskową ksenonową o dużej mocy. Takie światło było powszechnie stosowane w fotografii w tamtych czasach.

Gdy energia świetlna wniknęła do kryształów rubinu, atomy w ich wnętrzu pochłonęły energię i przeszły z neutralnego stanu podstawowego do wyższego stanu wzbudzonego. Jednak gdy atomy tracą energię i wracają do stanu podstawowego, uwalniają światło, tworząc w ten sposób lasery, znane również jako emisja wymuszona.

Ted Maiman użył następnie identycznych, posrebrzanych luster po przeciwnej stronie rubinowego cylindra, aby skierować pojedynczy strumień intensywnego, jednofalowego, monochromatycznego światła przez maleńki otwór w lustrze. Ostatecznie stało się to pierwszym laserem, jaki kiedykolwiek wyprodukowano.

Podsumowując, technologia laserowa ma trzy podstawowe cechy, które czynią ją wyjątkową: pojedyncza długość fali, wysoka intensywność, wąska wiązkaObecnie istnieje wiele rodzajów źródeł laserowych, ale wszystkie opierają się na tej podstawowej zasadzie.

To odkrycie doprowadziło do ogromnego postępu w tysiącach dziedzin, takich jak produkcja, nawigacja, medycyna, drukarstwo, komunikacja, rozrywka i wiele innych. W przemyśle wytwórczym lasery światłowodowe, Lasery półprzewodnikowe, Maszyny laserowe CO2 są powszechnie używane do znakowania laserowego, cięcia, spawania i czyszczenia materiałów i szybko zastępują tradycyjne maszyny. 

Znaczenie klasyfikacji laserów 

Precyzja i wysoka intensywność światła laserowego to właśnie powody, dla których jest ono tak niebezpieczne. Ekspozycja na lasery o wysokiej intensywności może spowodować poważne uszkodzenie wzroku, poważne oparzenia skóry, a w niektórych przypadkach nawet śmierć. A wszystko to może się zdarzyć w mgnieniu oka. 

Zanim wpadniesz w panikę, zapewniamy Cię, że istnieją pewne protokoły bezpieczeństwa, których możesz przestrzegać, aby zachować bezpieczeństwo. Te protokoły bezpieczeństwa są udokumentowane w dokumencie „Klasyfikacje laserów".

Na przestrzeni lat naukowcy opracowali klasyfikacje laserów, aby uniknąć ryzyka wypadków i obrażeń. Klasyfikacja laserów zawiera podstawowe wytyczne dotyczące bezpieczeństwa pracy z laserami i pomaga w klasyfikowaniu niebezpiecznych laserów, pomagając nam przygotować się z wyprzedzeniem.

Zazwyczaj w miejscu pracy inspektor bezpieczeństwa laserowego monitoruje zagrożenia związane z laserami, stosując wytyczne dotyczące klasyfikacji laserów. Niemniej jednak każdy operator maszyny lub pracownik może przejść szkolenie w zakresie skutecznego przestrzegania tych wytycznych bezpieczeństwa.

Różne kryteria klasyfikacji laserów

Poziom zagrożenia promieniowaniem laserowym zależy od wielu czynników, takich jak długość fali, moc, czas ekspozycji i odbicie. Eksperci podzielili lasery na różne kategorie, a obecnie istnieje wiele organizacji ustanawiających normy bezpieczeństwa. 

Nie daj się zwieść mnogości norm, bo większość jest podobna. Oto lista popularnych norm bezpieczeństwa laserowego na świecie.

1 – Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC)

IEC opracowuje międzynarodowe normy bezpieczeństwa dla wszystkich urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Około 88 krajów jest pełnoprawnymi członkami tej organizacji. 

Bezpieczeństwo lasera norma IEC 60825-1 Normy te dzielą lasery na różne klasy, takie jak klasa 1, 1m i 2 itd., które są powszechnie stosowane na całym świecie. Nie regulują one jednak ani nie nakazują organizacjom przestrzegania norm bezpieczeństwa.

2 – Amerykański Narodowy Instytut Normalizacyjny (ANSI)

Podobnie jak w przypadku systemu jednostek imperialnych, Amerykanie mają własne standardy bezpieczeństwa opracowane przez Laser Institute of America (LIA) i są one znane jako ANSIZ136.1.

3 – Normy europejskie (EN)

EN to europejski odpowiednik normy ANSI, stosowany przez państwa członkowskie UE na równi z normami IEC. normy EN są na ogół bardziej konserwatywne niż ich amerykańscy odpowiednicy.

4 – Agencja ds. Żywności i Leków (FDA)

FDA to amerykańska organizacja, która faktycznie reguluje i egzekwuje własne standardy dotyczące laserów, zwane Kodeks Przepisów Federalnych Tytuł 21 w przemyśle spożywczym i medycznym. Jednak od 2019 roku zatwierdzono również produkcję zgodną z normami IEC.

5 – Administracja Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (OSHA)

OSHA jest również organem regulacyjnym ds. bezpieczeństwa, podobnie jak FDA, ale koncentruje się konkretnie na zagrożeniach bezpieczeństwa związanych z laserami w miejscu pracy. Nakazuje organizacjom przestrzeganie norm ANSI i FDA.

6 – Kanadyjskie Stowarzyszenie Normalizacyjne (CSA)

CSA reguluje działalność producentów maszyn laserowych i miejsc pracy w Kanadzie, wykorzystując własne przepisy  Norma CAN/CSA-E60825-1Są one niemal identyczne z normami IEC, z niewielkimi odchyleniami. 

Zanurz się w zajęciach laserowych — łatwy w użyciu przewodnik

W tym artykule omówimy szczegółowo normę IEC 60825-1, ponieważ jest to najpopularniejszy standard bezpieczeństwa na świecie. Czasami są one oznaczane cyframi rzymskimi, jak w przypadku klasy III i IV, ale najczęściej używa się cyfr arabskich. 

Im wyższa klasa, tym lepsza profilaktyka i lepsze przygotowanie są potrzebne, aby uniknąć potencjalnych uszkodzeń ciała człowieka. 

Klasa 1

Klasa 1 to najbezpieczniejsze lasery o niskiej mocy wyjściowej (kilka miliwatów) i nie stanowią zagrożenia dla ludzkiego oka ani skóry. Przykładami są wskaźniki laserowe, zabawki, odtwarzacze DVD, drukarki itp.

Istnieje jednak inna klasyfikacja zwana Produkty laserowe klasy 1, które są urządzeniami laserowymi zawierającymi niebezpieczne poziomy laserów, takie jak klasa 3M i 4, ale są umieszczone w obudowie ochronnej, co sprawia, że są bezpieczne do normalnego użytku i nie wymagają żadnych środków ostrożności.

Większość systemów laserowych, takich jak drukarki, skanery, cięcie laserowe, spawanie i maszyny do znakowania należą do tej kategorii. 

Klasa 1M

Klasa 1 powiększona (M) obejmuje wiązki laserowe, które są niebezpieczne w przypadku oglądania przez soczewkę powiększającą (lornetkę itp.). Należy pamiętać, że nie obejmuje to okularów korekcyjnych.

Obserwowanie systemu laserowego klasy 1M przez dowolny instrument optyczny zwiększa jego maksymalne dopuszczalne narażenie (MPE), dlatego jest niebezpieczne. Przykładami są komunikacja światłowodowa, laserowe mierniki prędkości i diody laserowe.

Jaka jest różnica pomiędzy laserami klasy 1 i klasy 1M?

Lasery klasy 1 są bezpieczne do oglądania i pracy w każdych warunkach. Jednak lasery klasy 1M są niebezpieczne, gdy są oglądane przez instrument optyczny, który może zwiększyć gęstość mocy lasera.

Klasa 2

Należy unikać bezpośredniego kontaktu wzrokowego z laserami klasy 2 i ich odbiciami. Miejsca pracy z laserami klasy 2 są oznaczone ostrzeżeniem. Dopóki nie będziesz wpatrywać się w takie lasery, wszystko będzie w porządku. Nasza naturalna reakcja mrugania również chroni nas przed ekspozycją. 

Klasa 2M

Lasery klasy 2 M (powiększone) to ogólnie bezpieczny Ale nie oglądaj ich za pomocą żadnych instrumentów optycznych. W przeciwieństwie do laserów klasy 1M, mruganie nie ochroni Twojego oka, jeśli oglądasz lasery klasy 2M za pomocą urządzenia optycznego, a nawet najmniejsza ekspozycja może spowodować uszkodzenie wzroku. 

Klasa 3A

Teraz wchodzimy w niebezpieczeństwo Strefa. Oglądanie laserów klasy 3A może być szkodliwe dla oczu, a bezpośrednia ekspozycja może uszkodzić skórę. Są one również znane jako lasery klasy 3R.

Klasa 3B

Odbicia laserów klasy 3B są równie niebezpieczne, jak kontakt bezpośredni. Dlatego podczas pracy z takimi laserami należy zachować szczególną ostrożność.

Dzięki uprzejmości https://ehs.princeton.edu/

Klasa 4 

Lasery klasy 4 to Najniebezpieczniejszy oraz śmiertelny tam. Ich moc wyjściowa przekracza 500 mW. Promieniowanie może być widzialne, niewidzialne lub w zakresie podczerwieni.

Bezpośrednie i pośrednie narażenie może spowodować poważne oparzenia skóry lub ślepotę. W zaawansowanych maszynach do produkcji laserów stosuje się lasery klasy 4. Do obsługi tych maszyn powinny być przeznaczone osoby przeszkolone. 

Dzięki uprzejmości https://ehs.princeton.edu/

Kompleksowe porównanie klas laserów

Wiemy, że zrozumienie klas laserów może być skomplikowane i trudne do przyswojenia, jeśli nie znasz się na laserach. Dlatego przedstawiamy kompleksowe porównanie różnych klas laserów w prostej tabeli. 

Wypełnij tabelę

Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze sprzętu ochronnego dla różnych klas laserów

Jak już ustaliliśmy, istnieje wiele rodzajów laserów. Nic dziwnego, że przed wyborem odpowiedniego sprzętu ochronnego należy omówić czynniki, które należy wziąć pod uwagę. Oto kilka kluczowych kwestii, na które warto zwrócić uwagę. 

1. Znaki lub etykiety ostrzegawcze 

Poza systemami laserowymi klasy 1/1M, wszystkie pozostałe klasy 2,3, 4 i XNUMX posiadają etykiety ostrzegawcze. Najprostszym sposobem jest zliczenie etykiet ostrzegawczych na urządzeniu i sprzęcie ochronnym. 

2. Długość fali 

Okulary ochronne są wrażliwy na długość falico oznacza, że okulary przeznaczone do laserów ze źródeł CO2 nie będą chronić przed Lasery Nd:Yag chociaż mogą mieć tę samą klasę bezpieczeństwa laserowego. 

Lasery wytwarzane z różnych źródeł naturalnie mają różne długości fal. Dlatego zawsze pamiętaj o źródle lasera podczas zakupu sprzętu ochronnego. Niektóre wysokiej jakości okulary ochronne mogą chronić przed promieniowaniem o różnych długościach fal. 

3. Refleksja 

Unikanie bezpośredniego wpatrywania się nie wystarczy. Niektóre lasery (klasa 3b, 4) mogą odbijać i emitować promieniowanie (światło niewidzialne), które może być szkodliwe, nawet jeśli nie ma się z nimi bezpośredniego kontaktu. Odbicie laserowe może mieć dwa rodzaje. 

Odbicie lustrzane

Promień lasera odbija się od błyszczące powierzchnie i odbija się bezpośrednio do oka lub na skórę, powodując poważne uszkodzenia. 

Odbicie rozproszone

Promień lasera uderza w nierówna powierzchniapowodując nierównomierne rozproszenie się wiązki na wiele mniej intensywnych wiązek, z których każda może być nadal niebezpieczna.

4. Interakcje materiałowe

Sprzęt ochronny wykorzystuje unikalne materiały i powłoki ochronne. Niektóre materiały mogą z czasem blaknąć pod wpływem promieniowania laserowego.

Ciągła fala lasera CO10 o mocy 2 W może nawet uszkodzić szkło. Dlatego zawsze należy rozważyć materiał przed zakupem sprzętu ochronnego. Konieczne są również regularne kontrole w celu monitorowania degradacji materiału spowodowanej intensywnym narażeniem. 

Rodzaj sprzętu ochronnego przed laserem 

Na koniec omówmy rodzaje sprzętu ochronnego powszechnie dostępnego w celu ochrony przed laserami.

Laserowe okulary ochronne

Okulary chroniące przed promieniowaniem laserowym wykonane z materiałów odpornych na promieniowanie laserowe. 

Osłony twarzy chroniące przed laserem

Podobne do okularów ochronnych, ale chronią większą część twarzy i szyi. 

Odzież ochronna przed laserem

Ten osobisty sprzęt ochronny (PPE) jest wykonany z tkanin i materiałów odpornych na działanie lasera. Skutecznie blokują promieniowanie laserowe. 

Kurtyny bezpieczeństwa laserowego

Polecane dla niewidzialne promieniowanie laserowe. 

Kluczowe środki bezpieczeństwa dla Twojego projektu

Każdy projekt laserowy wymaga poważnych środków bezpieczeństwa, aby uniknąć nieszczęśliwego wypadku. Przestrzeganie zasad i przepisów zapewni rentowność i długotrwałość Twojej firmy.

Maksymalne dopuszczalne narażenie (MPE)

Normy bezpieczeństwa laserów, takie jak IEC i ANSI, określiły wartości MPE dla różnych klas laserów. Jest to maksymalna ekspozycja na promieniowanie laserowe, jaką człowiek może znieść bez ryzyka uszkodzenia oczu i skóry.  

Za pomocą MPE możemy wyznaczyć gęstość optyczną (OD), która jest tendencją lasera do pochłaniania światła przez materiał.

Ponadto pomaga w obliczeniu nominalnej strefy zagrożenia (NHZ), czyli obszaru, w którym ekspozycja na laser jest większa niż MPE. MPE, OD i NHZ pomagają w ustalaniu protokołów bezpieczeństwa dla projektu laserowego. 

Postępuj zgodnie z wytycznymi

Zawsze należy przestrzegać wytycznych producenta. Ponadto większość urządzeń laserowych o dużej wytrzymałości posiada blokady i systemy automatycznego wyłączania.

Program bezpieczeństwa lasera w urządzeniach laserowych klasy 3B i 4 automatycznie wyłącza maszynę w przypadku jej awarii lub niespełnienia określonych warunków wstępnych. 

Usuń materiał łatwopalny 

Usuń wszelkie zanieczyszczenia i materiały łatwopalne, ponieważ mogą się one zapalić pod wpływem bezpośredniego lub pośredniego promieniowania laserowego.

Sprzęt ochronny do testów

Zawsze testuj sprzęt ochronny przed użyciem w konkretnej sytuacji. Jak to mówią, lepiej dmuchać na zimne. 

Uwagi końcowe

Gratulacje! Jeśli dotarłeś aż tutaj. Szczegółowo omówiliśmy cztery główne klasy bezpieczeństwa laserów i środki ostrożności niezbędne do bezpiecznej obsługi.

Niezależnie od tego, czy jesteś przedsiębiorcą wchodzącym na rynek laserowy i pragnącym zapoznać się z normami bezpieczeństwa laserowego, czy dużym producentem, któremu zależy na zwiększeniu produktywności i bezpieczeństwa w miejscu pracy, to kompleksowe porównanie różnych klas laserów jest dostosowane do Ciebie.

Baison Laser oferuje idealnie bezpieczne rozwiązanie dla Twojego projektu laserowego

Szukasz bezpiecznego, wydajnego i mocnego rozwiązania laserowego do swojego kolejnego projektu? W Baison Laser oferujemy klientom na całym świecie najnowocześniejsze rozwiązania laserowe. Nasz bogaty katalog obejmuje produkty najwyższej klasy. cięcie laserowe, grawerowanie, spawalniczy, maszyny czyszczące Zaprojektowane do różnych materiałów. Wszystkie nasze urządzenia laserowe są wytwarzane pod nadzorem ekspertów w najnowocześniejszych zakładach i wszystkie posiadają ocenę doskonałego bezpieczeństwa.

To nie wszystko – nasz oddany zespół specjalistów oferuje rozwiązania szyte na miarę, dopasowane do Twoich indywidualnych potrzeb, gwarantując niezwykłe rezultaty. Nadal masz wątpliwości? Skontaktuj się z nami. Bezpłatna ocena projektu oraz Próba próbna Spróbuj rozpocząć swój projekt.