Gewone veiligheidsbrillen bieden absoluut geen bescherming tegen CO2-laserradiatie van 10,6 micron, wat precies is wat die koolstofdioxidegraveermachines uitzenden. Het grote verschil in vergelijking met zichtbaar licht is dat deze infraroodstraling volledig wordt opgenomen door het water in onze ogen, waardoor direct brandwonden ontstaan. Onderzoek toont aan dat permanente oogschade optreedt binnen minder dan een kwart seconde als iemand er direct naar kijkt of zelfs weerkaatsingen vangt. Voor de juiste bescherming hebben werknemers speciale brillen nodig die specifiek zijn ontworpen om 10,6 micron te absorberen. Deze moeten meer dan 99,9% van die golflengte blokkeren, terwijl ze nog voldoende zichtbaar licht doorlaten om duidelijk te kunnen zien. Deze bescherming omvat ook gevaarlijke terugverspreiding (backscatter) van glanzende materialen zoals metalen oppervlakken en acryl, iets wat ook op meer dan tien meter afstand nog steeds risicovol blijft. Veiligheidsprofessionals controleren altijd of de optische dichtheid (optical density) boven OD 5 ligt voor 10,6 micron. De meeste standaard verkrijgbare "laserbrillen" zijn onvoldoende wanneer het gaat om deze specifieke infraroodbedreiging.
CO2-lasergraveermachines vallen onder klasse 4, wat feitelijk het hoogste gevaarniveau voor lasers is. Deze krachtpatsers kunnen direct huidverbrandingen veroorzaken en zeer ernstige oogschade die het gezichtsvermogen bedreigt. De reden? Bij een golflengte van 10,6 micrometer wordt de laserstraling opgenomen door het water in de ogen, wat leidt tot snelle verdampping en mini-explosies die de buitenste laag van het hoornvlies vernietigen. Vanwege deze thermische werking is het volgen van de veiligheidsnormen van ANSI Z136.1 niet alleen een goede praktijk, maar absoluut noodzakelijk. Maar wat vereist deze norm nu eigenlijk? Laten we bekijken wat operators moeten doen om veilig te blijven bij het werken met deze krachtige gereedschappen.
Het werken met CO2-lasers creëert verschillende giftige bijproducten, afhankelijk van het materiaal dat wordt gegraveerd, dus zijn adequate veiligheidsmaatregelen absoluut noodzakelijk. Wanneer acryl tijdens het snijden begint te ontleden, komt waterstofcyanide (HCN) vrij, wat dodelijk kan zijn zelfs bij zeer lage concentraties van ongeveer 100 delen per miljoen. Daarom hebben veel bedrijven speciale ventilatiesystemen geïnstalleerd. PVC-materialen geven bij bewerking chloorgas (Cl2) vrij, iets dat niet alleen de longen irriteert, maar ook speciale explosieveilige ventilatiekanalen vereist en soms evacuatie van ruimtes noodzakelijk maakt als de concentraties te hoog worden. Houtbewerkers staan voor een totaal andere uitdaging, omdat lasersnijden van hout formaldehyde dampen produceert, samen met microscopisch kleine deeltjes genaamd PM2,5. Deze minieme deeltjes blijven hangen in de werkplaatslucht en volgens onderzoek van de WHO zijn ze geclassificeerd als groep 1-kankerverwekkende stoffen, gekoppeld aan ernstige gezondheidsproblemen zoals kanker in neus en keel en littekenvorming in de longen. Veiligheidsvoorschriften van OSHA maken hierover ook duidelijkheid: houtstof mag niet boven de 5 milligram per kubieke meter uitkomen voordat het een meldplichtige zaak wordt, terwijl die gevaarlijke gassen van acryl en PVC continu gemonitord moeten worden omdat ze zo snel op het lichaam inwerken.
Het krijgen van een goede rookbeheersing omvat drie belangrijke technische benaderingen die zowel ASHRAE 110-2016 normen als aanbevelingen van NIOSH op ventilatiesystemen volgen. Het eerste wat u moet controleren is dat u in gebieden waar mensen daadwerkelijk werken, ten minste 12 luchtwisselingen per uur houdt. We raden aan om dit om de drie maanden te controleren met een goede kwaliteit anemometer om zeker te zijn dat de metingen juist zijn. De lucht die door de leidingen gaat, moet 20 tot 25 meter per seconde blijven. Dit snelheidsbereik voorkomt dat deeltjes naar beneden vallen en zorgt ervoor dat alle dampen goed uit de werkruimte worden verwijderd. Ten slotte maakt het hebben van meerdere filtrafase een groot verschil. De meeste installaties merken op dat het combineren van verschillende filtertypes het beste werkt om verschillende soorten verontreinigingen op te vangen voordat ze weer in de omgeving kunnen ontsnappen.
De belangrijkste oorzaken van brandgevaar bij het gebruik van CO2-lasers voor gravure zijn warmteopbouw op het brandpunt en de ophoping van ontvlambare residu. Wanneer correct ingesteld, kunnen luchthulpsystemen die schone, droge lucht rechtstreeks op het werkgebied blazen de kans op ontsteking met ongeveer twee derde verminderen, volgens tests uitgevoerd volgens ASTM E2058-standaarden. Regelmatig onderhoud is ook belangrijk. Het dagelijks schoonmaken van oppervlakken met gereedschap dat niet vonkt, helpt gevaarlijke resten te verwijderen die achterblijven na het bewerken van materialen zoals hout, acryl, textiel en composietplaten. En hier is iets wat echt belangrijk is dat niemand wil vergeten: de meeste branden in laserwerkplaatsen gebeuren wanneer niemand kijkt. Statistieken tonen aan dat ruim negentig procent van de incidenten zich voordoen tijdens onbewaakte bediening. Om dit te voorkomen, moeten bedrijven veilheidsapparatuur installeren die vereist dat operators aanwezig blijven. Voetschakelaars of bewegingssensoren werken goed hiervoor en schakelen de laser automatisch uit wanneer geen activiteit wordt gedetecteerd binnen ongeveer vijftien seconden.
Goede bundelbeheersing blijft essentieel voor iedereen die werkt met lasers van klasse 4. De behuizingen moeten uitgerust zijn met veiligheidsvergrendelingen die de emissie van 10,6 micrometer vrijwel onmiddellijk uitschakelen wanneer iemand een deur opent of toegang heeft tot een paneel. We hebben het over het stoppen van de straal binnen slechts 100 milliseconden. Voor kwartaalcontroles op de integriteit van de behuizing houdt het volgen van de norm EN 60825-1 in dat gekalibreerde fotodiodedetectoren worden gebruikt, waarvan de kalibratie traceerbaar is via NIST. Deze detectoren controleren op lekkages rond elke naden, kijkvensters en verbindingsplaatsen. Als metingen aantonen dat ergens waar mensen blootgesteld kunnen raken meer dan 5 milliwatt per vierkante centimeter wordt gemeten, is dat ernstig en in strijd met veiligheidsvoorschriften. Houd ook gedetailleerde verslagen bij na elk onderzoek. Voeg kopieën toe van de kalibratiecertificaten van de detectoren, geef exact aan waar de metingen zijn verricht en welke herstellingen zijn uitgevoerd als er iets niet in orde was. Dergelijke verslagen bewijzen voortdurende naleving van internationale veiligheidsregels voor lasers en beschermen de werknemers, zowel tijdens regulier onderhoud als bij het hanteren van materialen in de buurt van de apparatuur.
Oogbescherming die specifiek is ontworpen voor een golflengte van 10,6 µm moet worden gebruikt, waarbij meer dan 99,9% van de straling wordt geblokkeerd terwijl zichtbaar licht wel wordt doorgelaten.
ANSI Z136.1 biedt essentiële richtlijnen om oog- en huidverbrandingen te voorkomen, en vereist maatregelen zoals afgesloten straalpaden en bedienerstraining om risico's in verband met klasse 4-lasers te beperken.
Giftige bijproducten zijn onder andere waterstofcyanide uit acrylaat, chloorgas uit PVC en formaldehyde uit hout, wat zorgvuldige ventilatie en monitoring noodzakelijk maakt.
Brandrisico's kunnen worden geminimaliseerd met luchthulpystemen, regelmatig onderhoud van restafval en het hanteren van een beleid waarbij onbeheerd gebruik niet is toegestaan.