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机床防护罩激光切割机的危险及防范

一、 激光辐照的危险

大部分的激光加工设备采用大功率CO2激光器。整机属于4类激光产品,其中红光指示器属于2类激光产品。
激光对人体的伤害主要是灼伤眼睛角膜和皮肤。
激光辐照对于所有的生物系统引起损伤的机理,包括:热反应、热声瞬变和光化学相互作用的过程。引起损伤的程度与物理参数有关,最主要的是波长、脉宽、聚焦尺寸、辐照度和辐照量。
在超阈值照射中,主要的损伤机理与照射的持续时间有关。
表 1 照射时间与损伤机理

 

照射时间
起主要作用的损伤机理
纳秒和亚纳秒
声瞬变效应
100毫秒~数秒
热效应
超过100秒
光化学效应
眼特别适合于接受和传导光辐照。紫外和远红外激光辐射致使角膜损伤,然而可见光与近红外晚上将被透射到视网膜上。
表 2 过量光照的病理效应一览表

 

CIE光谱范围
眼睛
皮肤
备注
紫外辐射C
(180nm~280nm)
光致角膜炎
红斑(阳光灼伤)、加速皮肤的老化过程
 
紫外辐射B
(280nm~315nm)
光致角膜炎
色素沉着
暗色、光敏感作用
皮肤灼伤
 
紫外辐射A
(315nm~400nm)
光化学反应
暗色、光敏感作用
皮肤灼伤
 
可见光
(400nm~780nm)
光化学和热效应所致的视网膜损伤
暗色、光敏感作用
皮肤灼伤
 
红外辐射A
(780nm~1400nm)
白内障、视网膜损伤
皮肤灼伤
 
红外辐射B
(1.4μm~3.0μm)
白内障、水分蒸发
角膜灼伤
皮肤灼伤
 
红外辐射C
(3.0μm~1mm)
角膜灼伤
皮肤灼伤
团结普瑞玛的机器的激光波长10.6μm

 

二、 激光切割机的伴随危险

除了激光辐照产生的危险之外,激光加工设备还存在其它危险。
1) 电气系统
r      电击
工业用激光器的供电电源为几千伏至几万伏高压。高电压可造成严重伤害,应特别注意电容器组贮有能量时的危险。
激光器所用电压足以致命。进行任何维护前,应断开所有电源,确保释放电容器。如在接近高压部件开始工作前,没有断开所有电源,可能导致严重的电击甚至死亡。
在激光器的高压区域附近工作时,应始终遵守以下安全预防措施:
a.不得单独或疲倦时在高压区域工作。
b.身体出汗,不得在高压区域工作 (潮湿身体的电阻会大大下降) 。
c.切勿在口袋中装金属物品;不要戴金属皮带扣。另外,应脱去所有首饰(手表、戒指、项链)。
2) 保护和辅助气体
r      可能引起缺氧
激光加工时,为了保护镜片,常采用氮气作为保护。切割某些工件时,常采用氮气作为辅助气体。在闭塞的空间内,过量的氮气可能引起缺氧。
r      可能导致火灾
切割碳钢时,以氧气为辅助气体。过量的氧气可能导致火灾。
r      熔融金属飞溅
在高压辅助气体的强烈气流作用下,熔融金属物向四周飞溅。
r      聚焦镜破裂
聚焦镜在高压氮气(10大气压以上)以及高功率激光束作用下,可能炸裂,并可能产生碎片并飞迸而出。
r      高压管路爆裂
高压管路爆裂后可能猛烈迸出,并同时引起其他物品迸出。
3) 光学器件
r      剧毒物质
CO2 激光器所用的聚焦镜等光学器件,用化学气相沉积(CVO)法制造,多采用ZnSe,超过燃点时,产生有毒的Se蒸气,为剧毒物质。
r      放射性物质
为了提高透射率,在透镜上涂有放射性物质钍的化合物膜。透镜损坏时,应妥善处理,而不能按常规废物处理。
4) 大气污染
激光切割时的靶材气化物和反应产物,如一氧化碳、二氧化碳、金属蒸汽(或飞溅物)等,不仅可能造成大气污染,而且容易使工作区周围的可燃性物质(布料、油料等)燃烧而造成火灾。
5) 激光器工作气体中的CO成分
Rofin激光器工作气体混有一定量的一氧化碳(CO),当更换气体时,这些CO会从谐振腔排放到大气中。必须保持激光器周围通风并确保气瓶密闭!
6) 材料加工
在充分了解工艺参数并有相应安全措施的条件下,机器可切割以下材料:
ü        碳钢
ü        不锈钢
ü        木材
ü        塑料
如果切割其他材料,则务必了解该材料可能导致的危险,并采取相应的防范措施。
r      某些材料会在加工过程中产生有毒气体
r      切割木材、PVC板、有机玻璃等,可能产生明火
r      某些材料会爆炸
r      某些材料(如铝、镜面不锈钢)对激光的反射率很高,从而引起反射激光辐射
7) 紫外线
焊接过程中会产生等离子云,这种物质会严重损害眼睛和皮肤,操作时应穿戴防护服,并与焊接工作区保持必要的距离。
8) 高温物体
激光加工物体,温度很高,不能马上徒手拿取,那样会造成灼伤。可以戴阻燃手套拿取,或者等充分冷却以后再拿取。





(来自http://www.dgqhjc.com 更新于2013-3-11)
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