Sicherheit
Lasersicherheit beim Laserstrahlschweißen und Laserreinigen
Die Sicherheit beim Laserstrahlschweißen verdient besondere Aufmerksamkeit. Der Schweißprozess bietet wichtige Vorteile und kann in Kombination mit einer effizienteren Produktion eine höhere Produktqualität erreichen. Als Richtlinie für sicheres Laserstrahlschweißen sollten wir die Norm EN 60825-1:2014 heranziehen. Diese Norm klassifiziert Laser und legt Anforderungen für die sicherheitstechnischen Merkmale fest, die mit einer bestimmten Laserklasse verbunden sind.
Laserstrahlschweißmaschinen und Laserreinigungsmaschinen gehören zur Laserklasse 4. In der Klassifizierung von Lasergeräten ist Klasse 4 die gefährlichste Kategorie. Trotz der Risiken sind sicheres Laserstrahlschweißen und Laserreinigen sicherlich möglich.
Laser mit einer Leistung von mehr als 500 MW, bei denen Menschen Zugang zur Laserstrahlung haben, fallen in die Klasse 4. Die Leistungen, die für manuelles Laserstrahlschweißen und Reinigen verwendet werden, liegen oft bei 1000 bis 2000 Watt. Laser mit dieser Leistung können leicht Materialien entzünden oder schwere Verletzungen verursachen.
Eigenschaften des Laserlichts
Das für das manuelle Laserstrahlschweißen verwendete Laserlicht befindet sich im nicht sichtbaren Infrarotspektrum (IR-A). Daher sind neben dem direkten Laserstrahl auch die Reflexionen des Laserlichts nicht sichtbar. Der direkte Laserstrahl und das spiegelbildlich reflektierte Laserlicht divergieren nur in begrenztem Maße, daher kann die Intensität des Lasers selbst in großer Entfernung immer noch gefährlich und schädlich sein.
Wenn eine hohe Laser-Sicherheit angestrebt wird, ist es daher unerlässlich, (diffuse) Reflexionen ebenfalls zu berücksichtigen.
Risiken von Laserlicht
Das beim Schweißen und Reinigen freigesetzte Laserlicht schadet der Haut und den Augen. Da die Augen nicht sichtbares Infrarotlicht nicht erkennen, schließt sich das Auge nicht wie bei intensivem sichtbaren Licht.
Risiken für die Haut
Laserstrahlung kann schwere Verletzungen der Haut verursachen. Der Schweregrad des Verlaufs hängt von der Stärke des Laserstrahls ab. Ein weiterer Faktor, der bestimmt, wie tief der Laser in die Haut einbrennt, ist die Wellenlänge. Eine Wellenlänge von 1080 nm, die in den meisten Fällen zum manuellen Laserschweißen und -reinigen verwendet wird, ermöglicht ein tiefes Eindringen in die Haut. Die Haut heilt nach einer Verbrennung, es kann jedoch je nach Schwere der Verletzung Narbengewebe zurückbleiben.
Risiken für die Augen
Je nach Wellenlänge werden die Augen an anderen Stellen durch Strahlung mit zu hoher Leistung geschädigt.
Wellenlänge 280–315 nm
- Die Strahlung wird in der Hornhaut absorbiert (Cornea)
- Führt zu Schneeblindheit/Schweißeraugen
Wellenlänge 315–400 nm
- Absorption des Lichts in der Linse, der Schaden baut sich langsam auf
Wellenlänge 400–1400 nm – sichtbares Licht und Infrarot (IR-A)
- Die Strahlung wird auf die Netzhaut (Retina) projiziert
- Kann Verbrennungen verursachen, die zur Erblindung führen
Wellenlänge 1400 nm–1 mm – Infrarotlicht (IR-B und IR-C)
- Die Hornhaut absorbiert den Großteil der Strahlung
- Kann Verbrennungen der Netzhaut zur Folge haben
Strategie für die Arbeitshygiene
Die Einhaltung der Strategie zur Arbeitshygiene ist eine gute Praxis zur Begrenzung von Risiken in Unternehmen beim Umgang mit gefährlichen Substanzen oder Prozessen.
Diese Methode kann auch verwendet werden, um eine Umgebung zu schaffen, in der das Laserschweißen sicher durchgeführt werden kann.
Die folgenden Schritte aus der Strategie zur Arbeitshygiene tragen zur Erhöhung der Lasersicherheit bei:
- Wenden Sie technische Maßnahmen, Arbeitsprozesse, Ausrüstung und Materialien an, die Risiken ausschließen oder begrenzen.
- Ergreifen Sie generelle Schutzmaßnahmen an der Quelle oder ergreifen Sie organisatorische Maßnahmen.
- Stellen Sie persönliche Schutzausrüstung für Mitarbeiter bereit, die gefährlichen Substanzen ausgesetzt sind oder sein könnten.
Praktische Schritte zur Lasersicherheit
Sichere Laserausrüstung
Wie alle anderen Maschinen müssen auch Lasergeräte verschiedene europäische Normen und Vorschriften erfüllen, wie z. B. die Maschinenrichtlinie und die Niederspannungsrichtlinie.
EN 60825-1:2014 gilt auch für Geräte, die mit Lasertechnologie arbeiten. Dieser Standard beschreibt die verschiedenen Arten von Lasern und die Sicherheitsmaßnahmen, die für einen bestimmten Lasertyp getroffen werden müssen.
Anforderungen, die für Laser der Klasse 4 erfüllt werden müssen:
- Kontrolle der Ausfallsicherung
- Absicherung mit Schlüssel
- Ausfallsichere Verriegelungseinrichtung
- Warnaufkleber
- Ausfallsichere Warnleuchte
Abschirmung
Vorzugsweise sollte eine Laserschweißanlage in einem geschlossenen Raum verwendet werden. Ein solcher Raum kann mit einer Verriegelungsschaltung ausgestattet sein. An der Außenseite kann eine Beleuchtung angebracht werden, um den Status des Lasers anzuzeigen (ein/aus).
Auf diese Weise kann ein sicheres Laserschweißen oder -reinigen bestmöglich gewährleistet werden. Die Arbeit mit einem festen Raum ist jedoch nicht in allen Fällen möglich.
Das gleiche Sicherheitsniveau kann in der Regel mit einer mobilen Abschirmung erreicht werden, wenn Sie vor Ort oder in einer großen Werkstatt sicher laserschweißen möchten. Diese Abschirmung muss der Norm EN 12254:2014-04 entsprechen. Bei der Auswahl der richtigen Laserarbeitsplatzabschirmung müssen die Leistung und die Wellenlänge der Laserstrahlung berücksichtigt werden. LAZRZ bietet verschiedene Produkte an, die zum sicheren Laserschweißen vor Ort oder in einer Werkstatt beitragen können.
Sicherheitsschulung für die Arbeit mit Lasern
Jeder, der mit dem Laser arbeitet oder sich in dessen Nähe aufhält, muss über die Möglichkeiten, die Funktionsweise und die Risiken der Arbeit mit dem Laser gut informiert sein. Sicheres Laserschweißen oder -reinigen ist nicht schwierig, wenn der Arbeitgeber und die Mitarbeiter gut informiert sind.
Persönliche Schutzausrüstung
Persönliche Schutzausrüstung ist für die sichere Arbeit mit Handlasern unerlässlich. Viele Schutzausrüstungen können der direkten (und langfristigen) Laserstrahlung eines handgeführten Laserschweißgeräts oder Laserreinigers nicht ausreichend standhalten. Die richtige Schutzausrüstung schützt jedoch zumindest vor kurzfristiger direkter Strahlung oder Reflektionen. Die richtige Schutzausrüstung macht ein sicheres Arbeiten möglich.
Schutzbrillen für die Arbeit mit Lasern
Die richtige Art von Schutzbrille sollte mit der nötigen Sorgfalt ausgewählt werden. Auf unserer Seite über Laserschutzbrillen erläutern wir die Auswahl des richtigen Produkts.
Schutzkleidung und Handschuhe für die Arbeit mit Lasern
Bei der Auswahl der richtigen Schutzausrüstung für die Arbeit mit Lasern ist es wichtig, dass die Kleidung des Schweißers auf die Art des Lasers abgestimmt ist. Für viele Anwendungen sind die Standards im Bereich der Schutzkleidung noch nicht ausreichend. Schutzkleidung gegen Laserstrahlung ist erhältlich; auch Schutzbekleidung für Schweißer aus Leder bietet in vielen Fällen ausreichend Schutz gegen (kurzzeitige) Laserstrahlung.