Die Nebenwirkungen von Laserschneidmaschinen verstehen: Ein umfassender Leitfaden

I. Einleitung

Als berührungslose thermische Bearbeitungstechnologie ist die Laserschneidtechnik ein unverzichtbares Werkzeug in der industriellen Fertigung.

Es nutzt Laserstrahlen mit hoher Leistungsdichte, um Materialien zu schmelzen, zu verdampfen, abzutragen oder zu entzünden, und verwendet einen Hochgeschwindigkeitsluftstrom, um geschmolzene Materie wegzublasen und das Werkstück zu schneiden.

Allerdings hat jede Technologie ihre Einschränkungen und Nachteile. Laserschneidmaschinen können negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben.

Außerdem ist es von größter Bedeutung, sich mit den Nebenwirkungen und der sicheren Verwendung der Laserschneidmaschine zu befassen, um die Sicherheit und Effektivität in der Industrie zu gewährleisten.

II. Grundlagen des Laserschneidens

Was ist Laserschneiden?

Definition und Grundprinzipien

Beim Laserschneiden wird das Werkstück mit einem Laserstrahl hoher Leistungsdichte bestrahlt, wodurch das Material schnell schmilzt, verdampft, ablatiert oder einen Entzündungspunkt erreicht.

Gleichzeitig wird es durch eine Hochgeschwindigkeitsströmung unterstützt, die mit einem Lichtstrahl ausgerichtet ist, um geschmolzenes Material abzublasen und so das Werkstück zu schneiden.

Mit dieser Technologie kann nahezu jedes Material geschnitten werden, einschließlich 2-dimensionaler und 3-dimensionaler dünner Metalle.

Das grundlegende Arbeitsprinzip des Laserschneidens besteht in der Wechselwirkung zwischen Laserstrahl und Werkstück, die Elemente wie Kraftfeld, thermochemische Reaktion, Strömungsdynamik und veränderte Aerodynamik umfasst.

Bkurze Geschichte

Die Geschichte der Laserschneidmaschine geht auf das Jahr 1964 zurück, als der Elektroingenieur Kumar Patel in den Bell Labs in New Jersey das Gaslaserschneidverfahren unter Verwendung einer Kohlendioxidmischung erfand.

Danach hat sich die Technologie des Laserschneidens in China schnell entwickelt.

Im Jahr 1976 wurde die CO₂ Laserschneidmaschine, die gemeinsam vom Changchun Institute of Optics and Mechanics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Changchun First Automobile Manufacturing Plant Car Branch und anderen Einheiten entwickelt wurde, schneidet erfolgreich "Hongqi"-Autoabdeckungsteile.

Darüber hinaus haben sich Faserlaser bei Schneidanwendungen durchgesetzt, und die durchschnittlich installierte Leistung des gesamten Marktes steigt von Jahr zu Jahr.

Typen

Die wichtigsten Arten von Lasern sind CO₂, Faser, Nd:YAG. Das CO₂ ist in der Industrie wegen seiner hohen Effizienz und langen Lebensdauer weit verbreitet, insbesondere beim Hochgeschwindigkeitsschneiden.

Nd:YAG wird von High-End-Anwendern aufgrund seiner hervorragenden Lichtstrahlqualität und höheren Schneideffizienz gewählt.

Jeder Laser hat seine eigenen Merkmale und Anwendungsbereiche, so dass der Anwender je nach den tatsächlichen Anwendungsanforderungen und Materialeigenschaften entscheiden sollte, welche Lasertypen eingesetzt werden können.

Anwendungen des Laserschneidens

Branchen, die vom Laserschneiden profitieren

Automobilbauindustrie: Laserschneidmaschinen sind in der Automobilherstellung weit verbreitet. Sie werden bei der Bearbeitung von Autotüren, Auspuffrohren und anderen Komponenten eingesetzt. Diese Teile hinterlassen einige unerwünschte Kanten oder Grate, die bei der herkömmlichen manuellen oder traditionellen Bearbeitung nur schwerlich Präzision und Effizienz gewährleisten können. Mit dem Laserschneiden können kleinere und schmale Materialbereiche bearbeitet werden, was offensichtlich zu einer Verringerung der Wärmeentwicklung und des Materialabfalls führt und die Präzision und Effizienz der Automobilkomponenten verbessert.

Luft- und Raumfahrtindustrie: Diese Technologie wird bei der Herstellung von Flugzeugrümpfen, Flügeln und anderen wichtigen Teilen eingesetzt, um eine hochpräzise Verarbeitung des Materials zu gewährleisten und die Auswirkungen mechanischer Spannungen zu verringern.

Elektronik- und Halbleiterindustrie: Die Laserschneidtechnik kann auch bei der Präzisionsbearbeitung von Elektronik und Halbleitern eingesetzt werden. Mit dem Laserschneiden lassen sich hochpräzise Produkte mit engen Toleranzen herstellen, die den Bedarf dieser Branchen an hochpräzisen Produkten decken.

Industrie für medizinische Geräte und AusrüstungLaserschneiden: Das Laserschneiden ist hauptsächlich für das hochpräzise Schneiden und Fertigen von medizinischen Geräten und Ausrüstungen bestimmt. Dazu gehören unter anderem chirurgische Instrumente, zahnmedizinische Geräte, medizinische Geräte usw.

Dekorative Industrie: Eine Laserschneidmaschine wird zum Schneiden komplexer Muster und Grafiken verwendet, z. B. für die Innenverkleidung von Fahrzeugen, um die Anforderungen an eine schnelle kundenspezifische und personalisierte Produktentwicklung zu erfüllen.

Gängige Materialien, die mit Laserschneidmaschinen bearbeitet werden

Laserschneidmaschinen können verschiedene Arten von Materialien schneiden, darunter Metall, Kunststoff, Holz usw.

Außerdem können damit auch nichtmetallische Werkstoffe geschnitten werden. Zum Beispiel ist die kontinuierliche Laserschneidtechnologie hauptsächlich für das Schneiden von Nicht-Metall-Materialien geeignet.

Die Vorteile der Laserschneidtechnik liegen in der großen Bandbreite der zu bearbeitenden Objekte, der geringen Verformung, der hohen Präzision, der Energieeinsparung und der Automatisierung.

Im Vergleich zu anderen Schneidverfahren zeichnet sich das Laserschneiden durch eine höhere Schnittpräzision und -genauigkeit, kleinere Wärmeeinflusszonen und eine geringere Materialverformung aus, wodurch Materialabfall und Umweltverschmutzung verringert, die Wartungskosten gesenkt und die Betriebssicherheit verbessert werden.

III. Gesundheits- und Sicherheitsnebenwirkungen

Physikalische Gefährdungen

Augenschäden

Bei der Arbeit mit der Laserschneidmaschine kann es aufgrund der hohen Konzentration und der Monochromatizität des Lasers zu einer direkten Schädigung der Augen kommen.

Wenn Sie den Schneidkopf lange anstarren und die Funken beobachten, kann dies zu einem Brennen in den Augen führen.

Außerdem kann das Laserlicht ein Bild erzeugen, indem es auf der Netzhaut fokussiert wird, wodurch die Energieintensität auf der Netzhaut stark erhöht und die Hornhaut oder die Netzhaut des Auges beschädigt wird.

Insbesondere der Infrarotlaser. Durch die körpereigene Schutzreaktion gegen Blendung, den "Blinzelreflex", kann es zu einer sofortigen Schädigung der Augen kommen.

Schädigung der Haut

Wenn die Energie (Leistung) des Lasers beim Auftreffen auf die Haut zu groß ist, kann er Hautschäden verursachen.

Diese Schäden können durch Gewebereparaturen behoben werden, wobei die Funktion zwar abnimmt, die Gesamtfunktionen und -strukturen jedoch nicht beeinträchtigt werden.

Bei längerer Einwirkung auf die Haut kann es jedoch zu Verbrennungen und Narbenbildung kommen. Der Laser kann die Haut durch photochemische oder thermische Verbrennungen verletzen.

Der Lichtstrahl kann je nach Wellenlänge in die Epidermis und die Dermis eindringen und dort unterschiedliche Schäden verursachen. UV-Laser können zum Beispiel Verbrennungen, Hautkrebs und eine beschleunigte Hautalterung verursachen.

Risiken für die Atemwege

Laserschneidmaschinen können während der Benutzung Schäden an den Atemwegen verursachen, insbesondere bei der Bearbeitung spezieller Metallmaterialien, bei denen durch die Kombination von hohen Temperaturen und Gasen große Mengen an Staub entstehen.

Die meisten Zigaretten enthalten eine große Menge an chemischer Zusammensetzung. Versehentliches Einatmen kann zu Schäden an den Atemwegen führen.

Und das langfristige Einatmen dieser Stäube und Gase kann nicht nur die Schleimhäute der Atemwege reizen und entzünden, sondern auch zu einer Fibrose des Lungengewebes führen.

Dabei handelt es sich um die Schweißerpneumokoniose, die häufig mit einer Manganvergiftung, Fluorose und Metalldampffieber einhergeht.

Langfristige Exposition gegenüber Luftverschmutzung kann das Risiko von Atemwegsinfektionen, Asthma, Bronchitis und Lungenkrebs erhöhen, insbesondere bei Kindern und älteren Menschen.

Auditive Nebeneffekte

Es ist unbestreitbar, dass bei der Arbeit der Maschine viel Lärm entsteht.

Der Lärm kann nicht nur das Gehör beeinträchtigen, sondern sich auch negativ auf die Arbeitsumgebung auswirken. Die Studie zeigt, dass langfristige Lärmbelastung tiefgreifende Auswirkungen auf das Gehör und die Gesundheit der Menschen hat.

Im Allgemeinen wird die Cochlea geschädigt, sobald der Lärm 85-90 Dezibel überschreitet. Wenn die Lautstärke der Stimme 100 Dezibel erreicht, führt eine langfristige Belastung zu irreversiblem Hörverlust.

IV. Ökologische und mechanische Auswirkungen

Bedenken hinsichtlich der Luftqualität

Es gibt viel Staub und Abgase während der Laserschneidverfahren. Dieser Staub kann giftige Stoffe wie Schwermetalle und organische Verbindungen enthalten.

Der Staub wird die Luft und das Wasser in der Umgebung verschmutzen, wenn die Emissionen nicht wirksam kontrolliert werden. Außerdem werden Rauch und schädliche Gase, die beim Laserschneiden entstehen, in Form von Luft in die Werkstatt geleitet und gefährden die Gesundheit der Arbeiter, wenn sie nicht wirksam kontrolliert werden.

Materialverschwendung und Effizienz

Materialverschwendung ist ein unbestreitbares Problem beim Laserschneiden. Beim herkömmlichen Schneiden wird aufgrund des großen Schnittspalts und der großen Entfernung eine große Menge an Material verschwendet.

Die Laserschneidtechnologie kann jedoch durch eine optimierte Anordnung der Teile und den Einsatz von Werkzeugen wie Fabricaide den Materialabfall wirksam verringern.

Energieverbrauch

Die wichtigsten energieverbrauchenden Teile der Laserschneidmaschine sind die Werkzeugmaschine, der Wasserkühler, die Entstaubungsanlage usw.

V. Betriebliche Gefahren

Fehlfunktionen der Ausrüstung

Kehrt beim Einschalten nicht zum Ursprung zurück. Der ausgeschnittene Kreis ist nicht rund. Auf dem Bedienfeld wird "Datenfehler bei Überschreitung der Grenzwerte" angezeigt. Das Hochdruck-Kopfrohr der Laserröhre ist undicht und hat sich entzündet.

Vorsorgliche Wartung

Die vorbeugende Wartung ist ein wichtiger Weg, um Fehlfunktionen von Geräten zu verhindern. Dazu gehören die regelmäßige Überprüfung, Wartung und Reparatur sowie die Unterstützung des normalen Betriebs von Geräten.

Die Durchführung der vorbeugenden Instandhaltung erfordert eine sorgfältige Planung und Terminierung, einschließlich der Erstellung eines Wartungsplans, der regelmäßigen Überprüfung der Ausrüstung sowie der Wartung und Reparatur der Ausrüstung.

Darüber hinaus ist es von größter Wichtigkeit, den Prüf- und Wartungsbericht der Ausrüstung aufzuzeichnen, so dass der Betriebszustand der Ausrüstung verfolgt und verwaltet werden kann.

Sicherheitsprüfung

Neben der vorbeugenden Wartung ist auch eine regelmäßige Sicherheitsprüfung unerlässlich. Dazu gehört die Überprüfung des elektrischen und hydraulischen Systems der Laserschneidmaschine, um sicherzustellen, dass alle Verbindungen stabil und zuverlässig sind und keine Teile lose oder beschädigt sind.

Gleichzeitig sollten angemessene Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um die Ausrüstung zu überprüfen, z. B. Ablenkbleche, die den Funkenflug beim Schneiden verhindern, usw.

Brandrisiko

Obwohl die Verwendung von Laserschneidmaschinen ein Laser mit geringem Risiko ist, kann er aufgrund von Schmutz und Ablagerungen auch einen Brand verursachen.

Sobald das Feuer ausbricht, sollten Maßnahmen ergriffen werden: Wenn es sich um einen kleinen Brand handelt, kann das Feuer mit einem Feuerlöscher gelöscht werden.

Bevor Sie mit den Löscharbeiten beginnen, sollten Sie die Stromzufuhr unterbrechen. Wenn das Feuer groß ist, rufen Sie über die nächste Sirene Hilfe, begeben Sie sich schnell zum nächstgelegenen Ausgang und benachrichtigen Sie auf dem Weg dorthin andere Personen und helfen Sie ihnen bei der Evakuierung.

Nicht den Aufzug zu nehmen, die Tür zum Brandbereich und zur Umgebung zu schließen, um das Feuer und den Rauch zu kontrollieren, aber nicht die Tür zu verriegeln.

Bedienerfehler und Schulung

Die unsachgemäße Bedienung durch den Bediener kann zu Unfällen führen. Daher sind regelmäßige technische Aktualisierungen und Schulungen erforderlich, damit sich die Arbeitnehmer besser an das Arbeitsumfeld anpassen und Sicherheitsrisiken wirksam vermeiden können.

VI. Abschwächung der Nebenwirkungen

Sicherheitsausrüstung und Protokolle

Sicherheitsausrüstungen wie Laserschutzbrillen, Augenschutzmasken, Schutzkleidung usw., die Ihre Augen, Haut und Hände wirksam vor Laserstrahlung und Spritzern schützen, sind von größter Bedeutung.

Außerdem sollten bestimmte Sicherheitsvorschriften beachtet werden, z. B. das Rauchverbot im Schneidbereich, insbesondere in der Nähe der Sauerstoffflasche.

Außerdem sollten viele Feuerlöscher und andere Sicherheitseinrichtungen verwendet werden. Es ist auch notwendig, die Maschine eines seriösen Lieferanten zu wählen und sicherzustellen, dass sie den FDA-Vorschriften entspricht.

Schulung und Sensibilisierung

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass ständig Quellen für Sicherheitsschulungen angeboten werden. Dazu gehören unter anderem theoretische Schulungen, Sicherheitsverfahren, Betriebstechniken und -vorkehrungen, Kenntnisse über Sicherheit und Wartung sowie Augenschutz.

Technologische Fortschritte

Die Laserschneidtechnologie hat in den letzten Jahren deutliche Fortschritte gemacht, insbesondere die Entwicklung der Super-Hochleistungs-Faserlaserschneidtechnologie, mit der schnell und in hoher Qualität dicke Bleche geschnitten werden können und die Luft als Hilfsgas zum Schneiden verwendet.

Gleichzeitig bringt der Einsatz der Flachlaserschneidmaschine auch positive Nebeneffekte mit sich, wie die Verringerung des Abfalls und die Verbesserung der Verwertungsquote des Restmaterials.

Außerdem wird das Laserschneiden bei der unblutigen Inzision und der minimalinvasiven Chirurgie eingesetzt, wodurch das Operationsrisiko verringert, aber auch die Effizienz der Operation verbessert werden kann.

Mit der raschen Entwicklung der Technologie werden sich die Laserschneidmaschinen allmählich zu automatischen und intelligenten Ausrichtungen entwickeln.

VII. Schlussfolgerung

Obwohl die Laserschneidmaschine viel zur Verbesserung der Produktionseffizienz beiträgt, kann nicht geleugnet werden, dass sie dem menschlichen Körper potenziellen Schaden zufügt.

Daher ist es von entscheidender Bedeutung, das Sicherheitsbewusstsein zu stärken, wirksame Schutzmaßnahmen zu ergreifen und ständig technologische Innovationen einzuführen.

Durch diese Bemühungen können wir die Auswirkungen des Laserschneidens auf den menschlichen Körper verringern und die gesunde Entwicklung der Laserschneidtechnologie fördern.

ADH Werkzeugmaschine ist ein spezialisiertes Unternehmen für die Herstellung von Laserschneidmaschinen, und wir sind bereit, Ihnen Hilfe anzubieten. Sie können unsere offizielle Website durchsuchen oder sich an unseren professionellen Verkäufer wenden.