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レーザー加工システムのご購入にあたって考慮すべき安全基準

レーザー加工システムを安全に取り扱うにはまず、慎重かつ経験豊富なオペレーターが常に監視するということが大前提です。これを怠ると、レーザーシステムや使用する施設、さらには近くにいる作業員にまで、単独にして最大の危険が及びます。


ユニバーサルのレーザーカッター、彫刻機、およびマーカーは、特にアメリカ食品医薬品局(FDA)(21 CFR 1040.10および1040.11)に属する医療機器・放射線保健センター(CDRH)と、レーザー製品に関する欧州安全規格(EN60825-1)に準拠するよう設計されています。


レーザーカッター、彫刻機、およびマーカーを購入する際は、オペレーターの注意力やトレーニングが求められるだけでなく、安全性に関するさまざまな注意事項があります。大まかに分けると、レーザーエネルギーの直接的被ばくに関する注意事項、火気に関する注意事項、排気に関する注意事項、および電気に関する注意事項があります。


レーザーエネルギーの直接的被ばくに関する注意事項


各種のレーザー安全基準は十分に確立されており、国際的にも比較的統一されています。このような統一されたレーザー安全基準で最も一般的なものは、米国の21 CFR 1040.10および1040.11と欧州のEN60825-1の2つです。これらの統一基準では、製品のレーザー安全性について大きく4つに分類されています。クラス1(レーザーエネルギーがレーザーシステム内に完全に封じ込められ、オペレーターはレーザーエネルギーに被ばくしない)から、クラス4(レーザーシステムに封じ込めの規定はなく、オペレーターが高いレベルのレーザーエネルギーに被ばくする可能性がある)まであります。クラス1レーザーシステムで材料を加工するには、材料がレーザーシステム筺体内に完全に収まらなければなりません。


ユニバーサルのレーザーカッター、彫刻機、およびマーカーはすべて、加工用レーザーに対してクラス1の安全要件を満たしています。つまり、加工に使用するレーザーエネルギーを完全に封じ込めるよう設計されています。これを実現するために、ユニバーサルのプラットフォームではレーザー焼き入れ筐体を採用し、すべてのドアとアクセスパネルにラビリンスシールと冗長ハードウェアインターロックを装備しています。クラス1のレーザー製品は、マニュアルに記載されているすべての安全注意事項が守られている限り、一般ユーザーが使用しても安全であると見なされています。クラス1のレーザー製品の販売に関する制限はありません。クラス1のレーザーシステムの操作に、安全装置や特殊な施設設備は必要ありません。


ユニバーサルのレーザーシステムにはすべて、加工用レーザーで処理する材料を調整するための低出力赤色ダイオードも装備されています。赤色ダイオードレーザーは、プレゼンテーションで使用されるレーザーポインタのようなもので、一般的に使用されても安全だと見なされています。ユニバーサルのレーザーシステムは、調整用の赤色ダイオードレーザーを装備しているため、クラス2のレーザーシステムとしてラベル付けされていますが、加工用レーザーのクラス1の要件を満たしています。


一部のユニバーサルのレーザーシステム(ILSおよびXLS)は、オプションの クラス4変換モジュール を取り付けると、レーザーシステムに完全に収まらない大きな材料を加工するために、クラス4モードで操作することもできます。このモジュールは、これらのレーザーシステムのサイドドアにあるインターロックをバイパスし、レーザーシステムの不正使用を防ぐキースイッチや、レーザーが作動していることを示す放射インジケータ、レーザーエネルギーが加工エリアに入らないようにする機械シャッターなど、クラス4のレーザーシステムにのみ義務付けられている安全機能が搭載されています。レーザーカッター、彫刻機、およびマーカーをクラス4モードで操作するには、レーザーシステムのオペレーターと所有者にその他の制限が課せられます。たとえば、トレーニングを受けたレーザー安全オペレーターに対する要件、オペレーターによるレーザー安全装備の着用、レーザーシステムを操作する制限エリアの指定などがあります。これらの安全対策の多くは、ANSI規格Z136.1「レーザーの安全な使用に関する米国国家規格」や、その他多数の国で使用可能な、欧州規格EN 60825-11などの同等の規格に記載されています。州や地方自治体により、ドイツの雇用者責任保険協会によるレーザービームに関する規制BGV B2などのその他の安全対策が必要となる場合もあります。クラス4レーザーシステムの所有者は、このような法律を理解して順守する必要があります。


火気に関する注意事項


特定の悪条件の下では、レーザー加工している材料が発火したり燃え続けたりする可能性があり、レーザー加工機とその周辺の設備に損害を与える場合があります。これにより、近くにいる作業員の安全を脅かす可能性があります。ユニバーサルのレーザーカッター、彫刻機、およびマーカーでは、いくつかの方法を用いてこの問題に対応しています。


ユニバーサルのシステム筐体はすべてスチール、アルミニウム、およびラミネート加工した安全ガラスで作られています。これらの素材はすべて高温でも発火することなく、火気を筐体内に封じ込めるよう設計されています。レーザーシステムメーカーの中でも、耐火材料を使用しているメーカーはあまりありません。筐体内と筐体そのものにも可燃性物質を使用しているメーカーもあります。こうした事態が火災の可能性を高め、封じ込めを妨げているのです。


材料をレーザー加工する際に、燃焼やその後の火災を防ぐには、オペレーターがレーザー加工を定期的に監視するのが第一の手段です。監視を強化するものとして、ユニバーサルでは、XLSレーザーシステムで使用できる 発火抑止 オプションを開発しました。これにより、レーザーシステムとその周辺設備に対する潜在的な損害を軽減することができます。発火抑止モジュールは、自燃が検出されると、発火抑制剤をワークエリアに吹きかけます (詳細については、発火抑止オプションに関するホワイトペーパーを参照してください)。


排気に関する注意事項


レーザー加工では微粒子(煙)で構成される副生成物が生成されるため、揮発性有機化合物やVOC(煙霧)をレーザーシステムの加工エリアから取り除き、安全かつ適切な方法で処理する必要があります。可能な限り、外に排出する前に、排気流路からの副生成物をフィルターにかけてください。ユニバーサルでは、各レーザーシステムに対応した適切なサイズの一連のエアフィルターソリューションを提供しています。このエアフィルターソリューションには、性能と安全性を高める特許技術が採用されています。UACエアーフィルターユニット に関する詳細をご覧ください。


電気に関する注意事項


ユニバーサルのレーザーシステムは、情報技術装置の国際的に認められ統一されている安全基準(UL/EN60895)を満たすように設計されています。この一般的な安全基準で大事なのが電気に関する安全性です。ユニバーサルのレーザー光源はすべて空冷されており、低電圧のRF電源によって電力供給されています。対照的に、高電圧のDCで作動する水冷ガラスレーザー管を使用しているレーザーシステムメーカーもあります。


水と高電圧を使用する電子機器は、どちらかのシステムが動作不良を起こすと、水漏れした場合などに常に危険な状態になります。ガラス管レーザーの電力供給では、動作電圧が25,000Vを上回り、高電圧のケーブルやコネクタを使用して常に遠隔で電源に接続されているため、命に関わる感電の危険をはらんでいます。さらに、ガラス管レーザー光源に電力を供給する電源は、電流(30~150mA)の範囲で動作するため、心臓の除細動や死亡につながる恐れがあり、特に危険です。この技術には、レーザー管内のガスをイオン化するためにこのような高電圧が必要です。


こうしたガラス管レーザーの使用には安全性に対してさまざまな懸念があるため、ユニバーサルでは、高電圧ガラスレーザーが組み込まれたレーザー加工システムの購入を控えるよう働きかけています。


重要な レーザー加工に関する注意事項 についての詳細をご確認ください。