راهنمای اقدامات ایمنی جوشکاری لیزر دستی

این راهنمای اقدامات ایمنی جوشکاری لیزر دستی، اولین گام شما برای تسلط بر این فناوری بدون به خطر انداختن سلامت شماست. جوشکارهای لیزر دستی با سرعت و دقت باورنکردنی در حال متحول کردن کارگاه‌ها هستند، اما این قدرت با خطرات جدی و اغلب نامرئی همراه است.

این راهنما اقدامات احتیاطی ایمنی ضروری را ارائه می‌دهدجوشکاری لیزری دستیو به عنوان مکمل، نه جایگزین، دفترچه راهنمای ایمنی خاص ارائه شده توسط سازنده تجهیزات شما در نظر گرفته شده است. برای دستورالعمل‌های دقیق عملیاتی و ایمنی، همیشه به دفترچه راهنمای سازنده خود مراجعه کنید.

اولین خط دفاعی شما: تجهیزات حفاظت فردی اجباری

آیا جوشکارهای لیزری دستی ایمن هستند؟ بله، اما فقط در صورتی که از تجهیزات مناسب استفاده کنید. تجهیزات استاندارد جوشکاری قوس الکتریکی شما برای کار با لیزر به طرز خطرناکی ناکافی است. هر کسی که در منطقه جوشکاری یا در نزدیکی آن است باید به درستی مجهز باشد.

عینک ایمنی لیزر:این مهمترین قطعه تجهیزات حفاظت فردی (PPE) است. آنها باید با چگالی نوری (OD) ≥7+ به طور خاص برای طول موج لیزر شما (معمولاً حدود 1070 نانومتر) رتبه بندی شوند. قبل از هر بار استفاده، باید عینک را از نظر فیزیکی بررسی کنید تا مطمئن شوید که این رتبه بندی ها به درستی روی لنز یا قاب چاپ شده اند. هرگز از عینک های بدون علامت یا آسیب دیده استفاده نکنید. هر کسی که به طور بالقوه در معرض دید لیزر قرار دارد، به آنها نیاز دارد.

لباس‌های ضد حریق:پوشش کامل پوست ضروری است. برای محافظت در برابر پرتو لیزر، جرقه‌ها و گرما، لباس‌های دارای درجه FR بپوشید.

دستکش‌های مقاوم در برابر حرارت:دستان خود را از انرژی حرارتی و بازتاب‌های تصادفی پرتو محافظت کنید.

دستگاه تنفس:بخارات جوشکاری لیزر حاوی ذرات میکروسکوپی هستند که می‌توانند مضر باشند. از سیستم تخلیه بخار استفاده کنید و در صورت نیاز، برای محافظت از ریه‌های خود از ماسک تنفسی (N95 یا بالاتر) استفاده کنید.

کفش ایمنی:کفش‌های استاندارد صنعتی برای محافظت در برابر سقوط قطعات و سایر خطرات کارگاهی مورد نیاز است.

ایجاد یک قلعه: چگونه یک منطقه امن لیزری ایجاد کنیم

آماده‌سازی مناسب محیط کار به اندازه پوشیدن لباس کار اهمیت داردpشخصیpتجهیزات حفاظتی. شما باید یک منطقه کنترل شده با لیزر رسمی ایجاد کنید(LCA)برای مهار پرتو.

درک لیزرهای کلاس ۴

جوشکارهای لیزری دستی معمولاً در کلاس ۴ سیستم طبقه‌بندی لیزر ANSI Z136.1 قرار می‌گیرند. این طبقه‌بندی نشان دهنده خطرناک‌ترین سیستم‌های لیزری است. لیزرهای کلاس ۴ قادر به ایجاد آسیب دائمی چشم در اثر پرتوهای مستقیم، منعکس شده یا حتی پراکنده هستند و می‌توانند باعث سوختگی پوست و آتش‌سوزی شوند. این قدرت بالا، ضرورت مطلق پروتکل‌های ایمنی سختگیرانه را برجسته می‌کند.

ایجاد یک مانع فیزیکی

برای محافظت از دیگران باید عملیات جوشکاری را محصور کنید. این کار را می‌توان با استفاده از موارد زیر انجام داد:

1.پرده‌ها یا صفحات محافظ لیزر دارای گواهینامه.

2.دیوارهای سازه‌ای دائمی

3.پنل‌های آلومینیومی آنودایز شده برای لیزرهای کلاس ۴.

کنترل دسترسی

فقط پرسنل مجاز، آموزش دیده و کاملاً مجهز باید وارد LCA شوند.

علائم هشدار دهنده

طبق استاندارد ANSI Z136.1، در هر ورودی، تابلوهای واضح «خطر» نصب کنید. این تابلو باید شامل نماد لیزر باشد و عبارت «لیزر کلاس ۴ - از قرار دادن چشم یا پوست در معرض تابش مستقیم یا پراکنده خودداری کنید» را روی آن بنویسید.

کاهش خطرات آتش‌سوزی و دود

پیشگیری از آتش سوزی:تمام مواد قابل اشتعال و احتراق را از شعاع حداقل 10 متری LCA دور کنید. یک کپسول آتش نشانی مناسب و مرتب (مثلاً نوع ABC یا کلاس D برای فلزات قابل احتراق) را که به راحتی در دسترس باشد، نگه دارید.

استخراج دود:بزرگترین خطر هنگام جوشکاری لیزر چیست؟ در حالی که آسیب چشمی در درجه اول اهمیت قرار دارد، دود و بخارات نیز نگرانی جدی هستند. از یک دستگاه مکنده دود محلی با دهانه ورودی تا حد امکان نزدیک به جوش استفاده کنید تا ذرات مضر در منبع جذب شوند.

اصل جوشکاری لیزر دستی

یک دستگاه جوش لیزری دستی را مانند یک ذره‌بین فوق‌العاده قدرتمند و دقیق در نظر بگیرید. این دستگاه به جای متمرکز کردن نور خورشید، پرتوی از نور با انرژی بسیار زیاد را تولید و روی یک نقطه کوچک متمرکز می‌کند.

این فرآیند از منبع لیزر، معمولاً یک ژنراتور لیزر فیبری، شروع می‌شود. این واحد یک پرتو بسیار متمرکز از نور مادون قرمز ایجاد می‌کند. این نور از طریق یک کابل فیبر نوری انعطاف‌پذیر به مشعل جوشکاری دستی منتقل می‌شود.

درون مشعل، مجموعه‌ای از تجهیزات نوری این پرتو قدرتمند را تا یک نقطه مشخص متمرکز می‌کنند. وقتی اپراتور ماشه را می‌کشد، این انرژی متمرکز به فلز برخورد می‌کند و باعث می‌شود که تقریباً فوراً ذوب شود و یک حوضچه جوش تشکیل شود. همانطور که اپراتور مشعل را در امتداد اتصال حرکت می‌دهد، فلز مذاب به هم می‌ریزد و جامد می‌شود و یک درز قوی و تمیز ایجاد می‌کند.

این اصل همان چیزی است که به جوشکاری لیزر مزایای کلیدی آن را می‌دهد.

ورودی حرارت کم و اعوجاج کاهش یافته

چگالی توان بسیار بالا، انرژی را تقریباً به صورت آنی به ماده منتقل می‌کند. این گرمایش سریع باعث می‌شود فلز در نقطه کانونی ذوب شود و حتی قبل از اینکه گرمای قابل توجهی به مواد اطراف منتقل شود، تبخیر شود.

منطقه تحت تأثیر حرارت کوچک (HAZ):از آنجا که زمان کمی برای انتشار حرارتی وجود دارد، ناحیه‌ای از ماده که از نظر ساختاری توسط گرما تغییر می‌کند اما ذوب نمی‌شود - HAZ - بسیار باریک است.

تاب برداشتن به حداقل رسیده:اعوجاج حرارتی در اثر انبساط و انقباض ماده گرم شده ایجاد می‌شود. با حجم بسیار کمتری از فلز که گرم می‌شود، تنش‌های حرارتی کلی به طور قابل توجهی کمتر می‌شوند و در نتیجه تاب برداشتن حداقل و محصول نهایی از نظر ابعادی پایدارتر خواهد بود.

دقت و کنترل بالا

دقت جوشکاری لیزری نتیجه مستقیم اندازه کوچک و قابل کنترل پرتو لیزر است.

اندازه نقطه کوچک:لیزر می‌تواند تا نقطه‌ای به اندازه چند دهم میلی‌متر متمرکز شود. این امر امکان ایجاد جوش‌های بسیار باریک و ظریف را فراهم می‌کند که با روش‌های مرسوم مانند جوشکاری MIG یا TIG غیرممکن است.

انرژی هدفمند:این دقت، آن را برای جوشکاری مواد نازک، اجزای پیچیده یا کار در نزدیکی لوازم الکترونیکی حساس به گرما، بدون ایجاد آسیب، ایده‌آل می‌کند.

سرعت باورنکردنی و نفوذ عمیق 

چگالی انرژی شدید منجر به یک مکانیزم جوشکاری بسیار کارآمد می‌شود که به عنوان جوشکاری سوراخ کلید شناخته می‌شود.

تشکیل سوراخ کلید:چگالی توان آنقدر بالاست که نه تنها فلز را ذوب می‌کند، بلکه آن را تبخیر نیز می‌کند و یک حفره عمیق و باریک از بخار فلز به نام «سوراخ کلید» ایجاد می‌کند.

انتقال انرژی کارآمد:این سوراخ کلید مانند یک کانال عمل می‌کند و به پرتو لیزر اجازه می‌دهد تا به عمق ماده نفوذ کند. انرژی لیزر به طور موثر در سراسر عمق سوراخ کلید جذب می‌شود، نه فقط روی سطح.

جوشکاری سریع:با حرکت لیزر در امتداد اتصال، فلز مذاب در اطراف سوراخ کلید جریان می‌یابد و در پشت آن جامد می‌شود و یک جوش عمیق و باریک ایجاد می‌کند. این فرآیند به طور قابل توجهی سریع‌تر از روش‌های سنتی است که برای ذوب کردن ماده به هدایت حرارتی کندتر متکی هستند. این امر منجر به جوش‌های نفوذی عمیق در سرعت‌های بالای حرکت می‌شود و بهره‌وری را افزایش می‌دهد.

چک لیست اپراتور: اقدامات احتیاطی ایمنی حیاتی در حین استفاده

وقتی چرخ دنده روشن و منطقه ایمن شد، عملیات ایمن کلید اصلی است.

انجام بازرسی قبل از استفاده:قبل از هر بار استفاده، تجهیزات را از نظر بصری بررسی کنید. کابل فیبر نوری را از نظر پیچ خوردگی یا آسیب بررسی کنید، مطمئن شوید که نازل جوشکاری تمیز و ایمن است و تأیید کنید که تمام ویژگی‌های ایمنی به درستی کار می‌کنند.

تعمیر و نگهداری منظم:فراتر از بازرسی‌های روزانه، یک برنامه‌ی زمانی برای نگهداری روتین سیستم لیزر تنظیم و به آن پایبند باشید. این شامل بررسی سیستم‌های خنک‌کننده نیز می‌شود.وپاکیزگی نوری.اطمینان حاصل کنید که سیستم‌های تخلیه دود به طور منظم تمیز و فیلترها تعویض می‌شوند تا کارایی حفظ شود. نگهداری مناسب از نقص عملکرد تجهیزات که می‌تواند منجر به موقعیت‌های خطرناک شود، جلوگیری می‌کند.

به خطرات انعکاس احترام بگذارید:بازتاب‌های آینه‌ای (مانند) از سطوح براق مانند آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ، خطرناک‌ترین خطر پس از پرتو مستقیم هستند.

بر وضعیت و زاویه خود مسلط شوید:همیشه بدن خود را از مسیر مستقیم و بالقوه انعکاس دور نگه دارید. زاویه جوشکاری را بین 30 تا 70 درجه حفظ کنید تا انعکاس‌های خطرناک به سمت شما به حداقل برسد.

از ویژگی‌های امنیتی داخلی استفاده کنید:هرگز از مکانیسم‌های ایمنی عبور نکنید.

کلید سوئیچ:از استفاده غیرمجاز جلوگیری می‌کند.

ماشه دو مرحله‌ای:از شلیک تصادفی جلوگیری می‌کند.

مدار تماس با قطعه کار:تضمین می‌کند که لیزر فقط زمانی می‌تواند شلیک کند که نازل با قطعه کار تماس پیدا کند.

اطمینان از اتصال صحیح زمین:همیشه قبل از شروع کار، گیره اتصال به زمین را محکم به قطعه کار وصل کنید. این کار از برق دار شدن خطرناک بدنه دستگاه جلوگیری می کند.

واکنش اضطراری: در یک حادثه چه باید کرد

حتی با وجود تمام اقدامات احتیاطی، باید آماده باشید که سریع عمل کنید. هر فردی که در LCA یا نزدیک آن کار می‌کند باید این مراحل را بداند.

مشکوک به قرار گرفتن در معرض چشم

هرگونه مواجهه مشکوک چشم با پرتو مستقیم یا منعکس شده، یک فوریت پزشکی است.

1.فوراً کار را متوقف کنید و سیستم لیزر را خاموش کنید.

2.فوراً به مسئول ایمنی لیزر (LSO) یا سرپرست خود اطلاع دهید.

3.فوراً به چشم پزشک مراجعه کنید و معاینه پزشکی انجام دهید. مشخصات لیزر (کلاس، طول موج، قدرت) را برای کادر پزشکی آماده داشته باشید.

4.چشم را نمالید.

سوختگی پوست یا آتش

برای سوختگی پوست:آن را به عنوان یک سوختگی حرارتی درمان کنید. فوراً محل را با آب خنک کنید و به دنبال کمک‌های اولیه باشید. حادثه را به LSO خود گزارش دهید.

برای آتش‌سوزی:اگر آتش‌سوزی کوچکی شروع شد، از کپسول آتش‌نشانی مناسب استفاده کنید. اگر آتش بلافاصله قابل کنترل نیست، نزدیکترین زنگ خطر آتش‌سوزی را فعال کرده و محل را تخلیه کنید.

دانش قدرت است: افسر ایمنی لیزر (LSO)

طبق استاندارد ANSI Z136.1، هر تأسیساتی که از لیزر کلاس ۴ استفاده می‌کند، باید یک مسئول ایمنی لیزر (LSO) تعیین کند.

LSO فردی است که مسئول کل برنامه ایمنی لیزر است. آنها نیازی به گواهینامه خارجی خاصی ندارند، اما باید آموزش کافی برای درک خطرات، اجرای اقدامات کنترلی، تأیید رویه‌ها و اطمینان از آموزش صحیح همه پرسنل داشته باشند. این نقش سنگ بنای فرهنگ ایمنی شماست.

سوالات متداول (FAQs)

س: آیا جوشکارهای لیزری دستی برای یک کارگاه کوچک ایمن هستند؟

الف) بله، اگر از هر پروتکلی پیروی کنید. استانداردهای ایمنی، از جمله انتصاب یک LSO و ایجاد یک LCA، برای هر سازمانی که از لیزر کلاس ۴ استفاده می‌کند، صرف نظر از اندازه آن، اعمال می‌شود.

س: برای جوشکاری لیزر به چه محافظتی نیاز دارید؟

الف) شما به عینک ایمنی مخصوص لیزر با طول موج مشخص نیاز دارید.,لباس، دستکش و محافظ تنفسی FR در یک منطقه کنترل شده با لیزر (LCA) با طراحی مناسب.

س: یک مسئول ایمنی لیزر به چه نوع آموزشی نیاز دارد؟

الف) استاندارد ANSI Z136.1 مستلزم آن است که LSO آگاه و شایسته باشد، اما گواهینامه خارجی خاصی را الزامی نمی‌کند. آموزش آنها باید برای درک فیزیک و خطرات لیزر، ارزیابی ریسک‌ها، تعیین اقدامات کنترلی مناسب و مدیریت برنامه کلی ایمنی، از جمله سوابق آموزشی و ممیزی‌ها، کافی باشد.