學習
探索
评估
探索
建立
考慮

考虑

您接下来执行的步骤

考虑事项门户

购买激光材料加工系统时应考虑的安全标准

任何关于激光材料加工系统的安全讨论都应预先声明,必须由专心并受过良好培训的操作员时刻监控激光材料加工系统。如果未采取此举措,则可能对激光系统、在其中运转此系统的设施和任何附近的人员带来最严重的安全隐患。


ULS激光切割、雕刻和打标机器经过专门设计,以遵从食品和药物管理局(FDA)的放射卫生设备中心(CDRH)部门相关法规(21 CFR 1040.10和1040.11)以及欧洲激光安全法规(EN60825-1)。


除了操作员的专注度和培训情况之外,在购买激光切割、雕刻和打标设备时还应充分考虑诸多安全事项。概括地说,这些安全考虑事项可分类为:直接激光能量暴露考虑事项、消防考虑事项、排气考虑事项和电气考虑事项。


直接激光能量暴露考虑事项


国际上的激光安全标准已非常完善并相对协调。在这些协调的激光安全标准中,最流行的两个版本是美国的21 CFR 1040.10和1040.11以及欧洲的EN60825-1。这些协调的标准确立了四个广泛的产品激光安全分类。具体分类范围从1类到4类,其中1类表示激光能量完全包含在激光系统内,操作员不会暴露在激光能量下;而4类表示激光系统未采取任何能量隔离措施,操作员很有可能暴露在高度的激光能量中。若要在1类激光系统中加工材料,材料本身必须完全纳入激光系统外壳。


所有ULS激光切割、雕刻和打标机器都设计为符合面向材料加工激光器的1类安全要求,这意味着它们均旨在完全包含用于材料加工的所有激光能量。为此,ULS平台使用了激光加固外壳,同时在所有门和维修盖板上加装迷宫密封和冗余的硬件联锁。只要遵循手册中概述的所有安全预防措施,一般公众也可安全地使用1类激光产品。1类激光产品的销售没有任何限制。在操作1类激光系统时,无需采用任何安全装置,也不需要在特殊的设施内操作。


所有ULS激光系统也都配备有小功率红光二极管激光器,用于对准将由材料加工激光器进行加工的材料。这些红光二极管激光器类似于进行展示时使用的激光笔,可由公众安全使用。由于存在用于执行对准的红光二极管激光器,因此ULS激光系统标记为2类激光系统,但其符合针对材料加工激光器的1类要求。


如果配备有选配的4类转换模块,则某些ULS激光系统(ILS和XLS)也可以采用4类模式运转,以便加工由于体积过大而无法完全纳入激光系统的材料。此模块绕开位于这些激光系统侧门上的联锁,并加入仅在4类激光系统上才要求具备的额外安全功能,如防止未授权使用激光系统的钥匙开关、在激光激活时发出警告的辐射指示器,以及阻止激光能量进入材料加工区的机械快门。在4类模式下运转的激光切割、雕刻和打标机器对激光系统的操作员和所有者提出了额外的限制,包括要求激光安全操作员接受过相关培训,操作员应穿戴激光安全装备,以及指定激光系统运转的限制区域。ANSI标准Z136.1"安全使用激光的美国国家标准"或其他大多数国家/地区的同等标准(如欧洲标准EN 60825-11)中均概述了其中许多安全措施。国家和/或地方主管部门可能要求其他安全措施,例如德国雇主责任保险协会在激光束上的BGV B2条例。4类激光系统的所有者有责任理解并遵从这些法律。


消防考虑事项


在某些不利条件下,进行激光加工的材料有可能着火并持续燃烧,这可能对激光材料加工设备以及周围的财产造成损害。这一情况也会对附近的人员带来安全隐患。ULS激光切割、雕刻和打标机器通过多种方式解决这一问题。


所有ULS系统外壳均由钢材、铝材和层合安全玻璃制成。所有这些材料在高温条件下也不会着火,并设计为将产生的火焰包含在外壳内。使用防火材料的激光系统厂商并不常见。一些公司在外壳内部和外壳自身均使用可燃材料。这一材料安排不仅增加了火灾的可能性,也无法实现隔离。


在使用激光器加工材料时,防止燃烧以及避免随后产生火灾的主要方法是操作员对激光材料加工的持续照看。为防止照看有所疏漏,ULS开发出一种消火方案,此方案可用于XLS激光系统,有助于降低对激光系统及其周围环境产生损害的可能性。如果检测到自持燃烧,消火模块会将灭火剂施加到激光材料加工区域。(请参见关于消火方案的白皮书,了解更多详情)。


排气考虑事项


激光材料加工产生的副产物包括颗粒物(烟)和挥发性有机化合物VOC(烟羽),必须从激光系统的材料加工区中清除这些副产物,并采用安全的适当方式进行处理。只要有可能,最好过滤掉所排出空气流中的副产物,然后再将这些空气流排放到外部环境中。ULS提供为每种激光系统量身定制的一系列空气过滤解决方案。这些空气过滤解决方案包含用于提升效能和安全性的专利技术。了解关于UAC空气过滤单元的更多信息。


电气考虑事项


ULS激光系统经过设计,以符合国际公认的信息技术设备协调安全标准UL/EN60895。此一般安全标准的一个主要关切点就是电气安全。ULS激光源均采用空气冷却,并由低电压RF电源供电。这与其他一些激光系统厂商完全不同,他们使用由高压直流供电的水冷玻璃激光管。


水和高压电子器件在系统不能正常工作(例如在发生漏水的情况下)时始终会带来安全隐患。玻璃管激光器的电源工作电压超过25,000V,并且总是通过高压电缆和连接器与其电源远距离连接,带来致命电击的隐患。此外,用于为玻璃管激光源供电的电源,其工作电流范围(30至150 mA)对人体心脏特别危险,会导致去颤电击和死亡。该技术需要这样的高电压来使激光管内的气体离子化。


由于使用这些玻璃管激光器需要考虑诸多安全事项,因此ULS并不建议潜在用户考虑购买使用高压玻璃激光器构建的激光加工系统。


了解关于重要激光材料加工考虑事项的更多信息。