レーザークラスとレーザーの安全性:知っておくべきこと
レーザーの中には、皮膚に損傷を与えたり、目に深刻な傷を負わせたり、職場を発火させたりするほど強力なものもあります。このため、政府機関や国際機関は、レーザーシステムを危険の発生能力に応じて安全クラスに分ける厳しい基準を設けています。
世界中で、OSHAのような政府機関が職場の衛生と安全を確保するための安全基準を確立しています。製造環境でレーザー技術の安全性を完全に確保するためには、安全基準を適切に実施し、健康リスクを防ぐ必要があります。レーザーの安全性に関する重要な考慮事項の1つは、ヒュームの抽出とフィルタリングです。
レーザークリーニング、レーザー彫刻、レーザー切断、レーザー溶接などのレーザー加工はすべて汚染物質を空気中に放出します。これらの汚染物質には、最初に抽出してからろ過する必要がある粉塵やヒュームが含まれます。
ヒュームを取り込む際は、ヒュームの発生源の横にヒューム抽出ノズルが配置されている場合が最も効果的です。機械的拘束がありノズルを配置できない場合は、可能な限り近くでヒュームを抽出する必要があります。動作中にレーザーが移動した場合、ノズルはレーザービームに追従してヒュームの抽出効率を維持する必要があります。
複数のプロセスでヒュームが発生する場合は、1つのヒューム収集装置と集塵装置を使用します。例えば、溶接と同時にレーザークリーニングを行うメーカーは、溶接ヒューム抽出器を1台採用します。
ヒュームのフィルタリングに問題が発生した場合、レーザーがすぐにシャットダウンされるように、フィルタリングシステムをPLC機器に接続する必要があります。
ここでは、発生する可能性のあるフィルタリングの問題事例と、従業員が危険なヒュームにさらされるのを避けるための方法を紹介します。
どの汚染物質が空気中に放出されているかを知ることは、適切なフィルターと抽出ユニットを選択するために不可欠です。これにより、潜在的な健康リスクを認識することもできます。例えば、塗料や油は非常に危険な物質を空気中に放出する可能性があります。錆の微粒子においても同様です。
抽出が必要な汚染物質は、除去した物質と、場合によってはレーザーで使用したガスの2つの発生源がある可能性があります。
ここでは、対処している汚染物質を特定する方法を紹介します。
必要なエアーフローの量は、除去する素材の量に直接比例します。レーザーマーキングは物質をほとんどまたは全く除去しませんが、レーザー切断やレーザークリーニングのような他の処理はかなりの量の素材を除去し、高いエアフローを必要とします。レーザーを購入する際には、エキスパートが必要なエアーフロー量の特定をサポートできるはずです。
空気は主に2つの方法でフィルタリングできます。レーザーヒューム抽出システムを自社のダクトシステムに接続するか、フィルタリングシステムを購入します。
空気のフィルタリングがダクトで行われるか、または単体で行われるかにかかわらず、通常、フィルターには主に3つの種類があります。結果として生じる空気の品質は、従業員にとって100%安全です。フィルターが飽和した場合、効率を維持し、きれいな空気を確保するためにフィルターを交換する必要があります。
フィルターを交換する場合は、追加の安全対策が必要です。
レーザーの安全性に関する危険性の詳細については、 公式 のレーザー安全クラスを説明している記事を参照してください。
ヒューム抽出器の製品シートには、多くの場合dBA単位(加重デシベル)による値が記載されており、この単位によって生成されるサウンドレベルを示します。アメリカのOSHA政府機関では、騒音レベルが85dBAを超える場合、従業員は耳用保護具を着用することを推奨しています。ほとんどのヒューム抽出器は20dBAから80dBAのノイズを発生するため、耳を保護する必要はほとんどありません。
レーザーヒューム抽出器によって発生するノイズの量をよりよく理解するには、OSHAが提供する次の図を参照してください。
適切なレーザーヒューム抽出システムにより、粉塵やヒュームは無害化されます。発生源での捕捉を実行し、飽和フィルタを変更し、自動安全対策を実施すれば、安全上の問題は発生しないはずです。
ただし、別の種類の問題が発生することもあります。
粉塵はレーザープロセスの有効性に影響を与える可能性があります。レーザーのレンズに蓄積すると、レーザービームの効率は低下します。レンズのクリーニングメンテナンスは、発生する粉塵の量によって異なる頻度で行う必要があります。この作業頻度を減らすために、レンズにほこりが溜まらないように送風機(エアーナイフなど)を取り付けることができます。
マーキング、クリーニング、テクスチャリングにレーザーが必要で、粉塵やヒュームを懸念している場合は、レーザーのエキスパートにお問い合わせください。定期的にヒューム抽出のエキスパートと連絡を取っており、特定の用途に何が必要かを知っています。
レーザー加工における博士号を持つAlexは、Laseraxを設立した2人のレーザーエキスパートの1人です。現在は副社長兼最高技術責任者として、レーザーマーキング、洗浄、テクスチャリング、溶接用途のレーザー工程を開発するチームを監督しています。