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Normes de sécurité à prendre en compte lors de l’achat de systèmes de traitement des matières par laser

Toute discussion sur la sécurité en matière de système de traitement des matières par laser devrait être précédée par l’indication que les systèmes laser doivent être surveillés en permanence par un opérateur attentif et bien formé. Dans le cas contraire, il existe un risque très important pour la sécurité du système laser, de l'établissement et du personnel alentour.


Les machines de découpe, de gravure et de marquage au laser ULS sont spécifiquement conçues pour être conformes aux réglementations 21 CFR 1040.10 et 1040.11 du CDRH (Center for the Devices of Radiological Health) de la FDA (Food and Drug Administration) et aux réglementations européennes sur la sécurité du laser dans le cadre de la norme EN60825-1.


Outre la formation et l'attention de l’opérateur, de très nombreuses considérations de sécurité doivent être prises en compte lors de l’achat d'équipements de découpe, de gravure et de marquage au laser. De manière générale, elles peuvent être classées de la manière suivante : considérations relatives à l’exposition directe à l'énergie laser, considérations relatives au feu, considérations relatives à l'extraction et considérations électriques.


Considérations relatives à l’exposition directe à l'énergie laser


Les normes de sécurité du laser sont bien établies et relativement harmonisées au niveau international. Les deux versions les plus utilisées de ces normes de sécurité du laser harmonisées sont 21 CFR 1040.10 et 1040.11 aux États-Unis et EN60825-1 en Europe. Ces normes harmonisées établissent quatre larges classifications de sécurité du laser pour les produits. Les classifications s'étendent de la classe 1, dans laquelle l'énergie laser est entièrement contenue au sein du système laser et où l'opérateur n'est exposé à aucune énergie laser, à la classe 4, dans laquelle le système laser ne comporte pas de dispositions de confinement et où l'opérateur peut potentiellement être exposé à des niveaux élevés d'énergie laser. Pour traiter des matières dans un système laser de classe 1, elles doivent entrer complètement dans le boîtier du système laser.


Toutes les machines de découpe, de gravure et de marquage au laser ULS sont conçues pour respecter les conditions de sécurité de la Classe 1 pour le ou les lasers de traitement des matières, ce qui signifie qu’elles sont conçues pour contenir entièrement toute l’énergie laser utilisée pour le traitement des matières. Les plates-formes ULS utilisent pour cela des boîtiers laser renforcés, ainsi que des joints labyrinthes et des circuits de verrouillage du matériel redondants sur tous les panneaux d'accès et portes. Les produits laser de classe 1 sont considérés comme sûrs pour utilisation par le grand public, dans la mesure où les consignes de sécurité sont respectées comme indiqué dans les manuels. Il n’y a aucune restriction sur la vente de produits laser de Classe 1. Aucun équipement de protection de sécurité et aucune installation spéciale dans l'établissement n’est nécessaire pour utiliser un système laser de Classe 1.


Tous les systèmes de laser ULS sont également équipés d’un laser à diode rouge faible densité pour aligner les matériaux pour les lasers de traitement des matières. Les lasers à diode rouge sont similaires aux pointeurs laser utilisés dans les présentations. Ils sont considérés comme sûrs dans le cadre d’une utilisation publique. Les systèmes de laser ULS sont étiquetés comme systèmes laser de Classe 2 en raison de la présence du laser à diode rouge pour l’alignement, mais ils respectent les exigences pour les lasers de traitement des matières de Classe 1.


Certains systèmes de laser ULS (ILS et XLS) peuvent également fonctionner en mode classe 4 pour traiter des matières trop grandes pour rentrer complètement dans le système de laser, lorsqu'ils sont équipés d'un module de conversion classe 4 en option. Ce module contourne les circuits de verrouillage sur les portes latérales de ces systèmes laser, et ajoute des fonctions de sécurité supplémentaires uniquement requises sur les systèmes laser de Classe 4, telles qu’un interrupteur à clé pour empêcher toute utilisation non autorisée du système laser, un indicateur d'émissions pour signaler quand le laser est actif et un obturateur mécanique pour empêcher l'énergie laser d’entrer dans la zone de traitement des matières. L’utilisation de la machine de découpe, de gravure et de marquage au laser en mode classe 4 présente des restrictions supplémentaires pour les opérateurs et le détenteur du système laser, y compris la nécessité d'un opérateur formé sur la sécurité du laser, d'équipements de sécurité du laser à porter par les opérateurs, et la désignation d’un espace réservé dans lequel le système laser doit être utilisé. Un grand nombre de ces mesures de sécurité sont présentées dans la norme ANSI Z136.1 « American National Standard for the Safe Use of Lasers » ou dans des normes équivalentes disponibles dans la plupart des autres pays, telles que la norme européenne EN 60825-11. D'autres mesures de sécurité peuvent être exigées par le gouvernement et/ou les autorités locales, comme par exemple la réglementation BGV B2 sur les faisceaux laser de l'association allemande d'assurance de responsabilité patronale. Le détenteur d’un système laser de Classe 4 est tenu de comprendre et de respecter ces lois.


Considérations relatives au feu


Dans certaines conditions défavorables, les matières traitées au laser sont inflammables et peuvent continuer à brûler, ce qui peut entraîner des dommages sur l'équipement de traitement des matières par laser et sur les biens alentour. Cela peut créer des risques pour la sécurité du personnel alentour. Les machines de découpe, de gravure et de marquage au laser ULS traitent ce problème de différentes manières.


Tous les boîtiers des systèmes ULS sont fabriqués en acier, en aluminium et en verre de sécurité laminé. Tous ces matériaux ne s’enflamment pas à haute température, et sont conçus pour circonscrire les feux qui surviennent dans le boîtier. L’utilisation de matériaux à l'épreuve du feu n’est pas courante chez tous les autres fabricants de système laser. Plusieurs entreprises utilisent des matériaux combustibles dans le boîtier et pour le boîtier lui-même. Cela augmente le risque de feu et empêche de le circonscrire.


La principale méthode permettant d’empêcher la combustion et un incendie lors du traitement des matières par laser est une supervision constante par l’opérateur. En complément à la surveillance, ULS a développé une option d'extinction d'incendie disponible sur les systèmes laser XLS qui peut contribuer à réduire le risque potentiel de dommages pour le système laser et son environnement. Le module d'extinction d'incendie déploie un agent extincteur d'incendie dans la zone de traitement des matières par laser si une combustion auto-entretenue est détectée. (Consultez le livre blanc sur l'option d'extinction d'incendie pour des informations plus détaillées).


Considérations relatives à l’extraction


Le traitement des matières par laser produit des sous-produits composés de particules (fumée) et de composés organiques volatiles ou COV (vapeurs) qui doivent être retirés de la zone de traitement des matières d’un système laser et traités de manière sûre et appropriée. La meilleure pratique consiste à filtrer les sous-produits du flux d'air d'extraction avant de les évacuer à l'extérieur, lorsque cela est possible. ULS fournit une gamme de solutions de filtration d'air adaptées à chaque système laser. Ces solutions de filtration d'air comportent une technologie brevetée pour améliorer la performance et la sécurité. En savoir plus sur les unités de filtration d'air UAC.


Considérations électriques


Les systèmes de laser ULS sont conçus pour respecter les normes de sécurité reconnues et harmonisées internationalement pour les équipements des technologies de l’information UL/EN60895. L’un des principaux éléments de cette norme de sécurité générale est la sécurité électrique. Toutes les sources laser ULS sont refroidies par air et alimentées par des alimentations RF basse tension. Certains autres fabricants de systèmes laser utilisent des tubes laser en verre refroidis par eau alimentés par un courant continu haute tension.


L’eau et les composants électroniques haute tension présentent toujours un risque lorsqu’un système ne fonctionne pas correctement, par exemple en cas de fuite d’eau. Les alimentations pour les lasers à tube en verre, avec des tensions de fonctionnement supérieures à 25 000 V, sont toujours connectées à distance à leur alimentation par des connecteurs et des câbles haute tension, qui présentent un risque de choc électrique mortel. Par ailleurs, les alimentations des sources laser à tube en verre fonctionnent sur une plage d'intensité électrique (de 30 à 150 mA) particulièrement dangereuse pour le cœur humain, car elle peut provoquer la défibrillation et la mort. Cette technologie nécessite ces tensions élevées pour ioniser les gaz dans le tube laser.


En raison des nombreux problèmes de sécurité concernant l’utilisation de ces lasers à tube en verre, ULS déconseille vivement aux utilisateurs potentiels d’envisager l’achat d’un système de traitement au laser construit avec des lasers en verre haute tension.


En savoir plus sur les considérations relatives au traitement des matières par laser.