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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2013-03-11)

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