Comprender los efectos secundarios de las máquinas de corte por láser: Una guía completa

I. Introducción

Como tecnología de procesamiento térmico sin contacto, la tecnología de corte por láser ha sido una herramienta esencial en la fabricación industrial.

Utiliza rayos láser con alta densidad de potencia para fundir, vaporizar, ablacionar o encender materiales, y adopta un flujo de aire de alta velocidad para soplar la materia fundida, logrando el corte de la pieza de trabajo.

Sin embargo, cualquier tecnología tiene sus restricciones y desventajas. Las máquinas de corte por láser pueden tener efectos nocivos en el cuerpo humano.

Además, es de suma importancia profundizar en los efectos secundarios y el uso seguro de la máquina de corte por láser, garantizando la seguridad y la eficacia en la industria.

II. Fundamentos del corte por láser

¿Qué es el corte por láser?

Definición y principios básicos

El corte por láser es un proceso que irradia la pieza con un haz láser de alta densidad de potencia, haciendo que el material se funda, vaporice, ablacione o alcance un punto de ignición rápidamente.

Mientras tanto, se ayuda de un flujo de alta velocidad alineado con un haz de luz para soplar el material fundido, cortando así la pieza.

Esta tecnología puede cortar casi cualquier material, incluido metal fino bidimensional y tridimensional.

El principio básico de funcionamiento del corte por láser implica la interacción entre el rayo láser y la pieza de trabajo, incluyendo elementos como el campo de potencia, la reacción termoquímica, la dinámica del flujo y la aerodinámica cambiante.

Bbreve historia

La historia de la máquina de corte por láser se remonta a 1964, cuando el ingeniero eléctrico Kumar Patel inventó por primera vez el proceso de corte por láser de gas utilizando una mezcla de dióxido de carbono en los laboratorios Bell de Nueva Jersey.

Después, la tecnología de corte por láser se ha desarrollado rápidamente en China.

En 1976, el CO₂ La máquina de corte por láser desarrollada conjuntamente por el Instituto de Óptica y Mecánica de Changchun de la Academia China de Ciencias y la Subdivisión de Automóviles de la Primera Fábrica de Automóviles de Changchun y otras unidades corta con éxito las piezas de la cubierta del coche "Hongqi".

Además, los láseres de fibra se han convertido en la corriente dominante en las aplicaciones de corte, y la potencia media instalada del conjunto del mercado aumenta año tras año.

Tipos

Los principales tipos de láser son los de CO₂fibra, Nd: YAG. El CO₂ se utiliza ampliamente en la industria por su gran eficacia y larga vida útil, especialmente en el corte de alta velocidad.

Los usuarios de gama alta eligen el Nd:YAG por la excelente calidad de su haz de luz y su mayor eficacia de corte.

Cada láser tiene sus propias características y ámbitos de aplicación, por lo que los usuarios deben determinar qué tipos de láser pueden utilizarse en función de las exigencias reales de la aplicación y las propiedades del material.

Aplicaciones del corte por láser

Industrias que se benefician del corte por láser

Industria de fabricación de automóviles: Las máquinas de corte por láser han sido ampliamente utilizadas en la industria de fabricación de automóviles. Se utiliza en el procesamiento de puertas de automóviles, tubos de escape y otros componentes. Estas piezas dejarán algunos bordes no deseados o rebabas, que serán difíciles para el procesamiento manual o tradicional de garantizar la precisión y la eficiencia. El corte por láser puede tratar áreas de material más pequeñas y estrechas, reduciendo aparentemente el calor y el desperdicio de material, y mejorando la precisión y eficiencia de los componentes del automóvil.

Industria aeroespacial: esta tecnología se aplica en la producción de fuselajes, alas y otras piezas clave de los aviones, garantizando un procesamiento de alta precisión del material y reduciendo los efectos de la tensión mecánica.

Industria electrónica y de semiconductores: La tecnología de corte por láser también puede aplicarse al mecanizado de precisión para electrónica y semiconductores. El corte por láser puede lograr una fabricación de alta precisión y tolerancias ajustadas, satisfaciendo las necesidades de productos de alta precisión de estas industrias.

Industria de dispositivos y equipos médicosCorte por láser: el corte por láser está diseñado principalmente para el corte y la fabricación de alta precisión en la industria de dispositivos y equipos médicos. Esto incluye, entre otros, instrumentos quirúrgicos, equipos dentales, equipos médicos, etc.

Industria decorativa: una máquina de corte por láser se utiliza para cortar patrones y gráficos complejos, como paneles interiores de automóviles, etc. para satisfacer la necesidad de un rápido desarrollo de productos a medida y personalizados.

Materiales comunes procesados por máquinas de corte por láser

Las máquinas de corte por láser pueden cortar distintos tipos de materiales, como metal, plástico, madera, etc.

Además, puede cortar materiales no metálicos. Por ejemplo, la tecnología de corte por láser continuo es adecuada principalmente para cortar materiales no metálicos.

Las ventajas de la tecnología de corte por láser residen en su amplia gama de objetos de procesamiento, pequeña deformación, alta precisión, ahorro de energía y automatización.

En comparación con otros métodos de corte, el corte por láser tiene mayor precisión y exactitud de corte, zonas afectadas por el calor más pequeñas y menor deformación del material, lo que reduce el desperdicio de material y la contaminación, disminuye los costes de mantenimiento y mejora la seguridad de funcionamiento.

III. Efectos secundarios para la salud y la seguridad

Riesgos físicos

Daños oculares

Durante el procesamiento de la máquina de corte por láser, debido a la alta concentración y monocromaticidad del láser, puede causar daños directos a los ojos.

Mirar fijamente el cabezal de corte y observar las chispas durante mucho tiempo puede provocar una sensación de escozor en los ojos.

Es más, la luz láser puede formar una imagen al enfocarse en la retina, con lo que la intensidad de la energía en la retina aumenta considerablemente y puede causar daños en la córnea o la retina del ojo.

Especialmente el láser infrarrojo. Pueden producirse daños inmediatos en los ojos debido a la respuesta protectora del organismo frente al deslumbramiento, el "reflejo de parpadeo".

Daños en la piel

Si su energía (potencia) es excesiva cuando el láser incide en la piel, puede causar daños cutáneos.

Este daño puede repararse mediante la reparación de tejidos, aunque la función puede disminuir, no afectará a las funciones y estructuras generales.

Sin embargo, si la piel se expone de forma prolongada, puede causar quemaduras y cicatrices. El láser puede dañar la piel mediante quemaduras fotoquímicas o térmicas.

El haz de luz puede penetrar en la epidermis y la dermis según las diferencias de longitud de onda, causando distintos niveles de daño. Por ejemplo, los láseres UV pueden causar quemaduras, cáncer de piel y envejecimiento cutáneo acelerado.

Riesgos respiratorios

Las máquinas de corte por láser pueden causar daños en las vías respiratorias durante su uso, especialmente al procesar materiales metálicos especiales, la combinación de alta temperatura y gas producirá grandes cantidades de polvo.

La mayoría de los humos contienen una gran cantidad de compuestos químicos. Su inhalación accidental puede causar daños en el sistema respiratorio.

Y la inhalación prolongada de estos polvos y gases no sólo puede provocar irritación e inflamación de las mucosas del sistema respiratorio, sino también fibrosis del tejido pulmonar.

Se trata de la neumoconiosis del soldador, que suele ir acompañada de intoxicación por manganeso, fluorosis y fiebre por humos metálicos.

La exposición prolongada a la contaminación atmosférica puede aumentar el riesgo de infección del sistema respiratorio, asma, bronquitis y cáncer de pulmón, especialmente en niños y ancianos.

Efectos secundarios auditivos

Es un problema innegable que se generará mucho ruido durante el proceso de trabajo de la máquina.

El ruido no sólo puede afectar a la audición, sino que también tiene un efecto negativo en el entorno laboral. El estudio demuestra que la exposición prolongada a niveles de ruido elevados influye profundamente en la audición y la salud de las personas.

En general, cuando el ruido supera los 85-90 decibelios, daña la cóclea. Cuando el volumen de la voz se actualiza a 100 decibelios, la exposición prolongada provocará una pérdida de audición irreversible.

IV. Impactos medioambientales y mecánicos

Preocupación por la calidad del aire

Hay mucho polvo y humos durante el proceso de corte por láser. Este polvo puede incluir sustancias venenosas, como metales pesados y compuestos orgánicos.

El polvo contaminará el aire y el agua de los alrededores si no se controla eficazmente su emisión. Además, el humo y los gases nocivos generados por el corte por láser están en forma de aire y fluyen por el taller, y amenazarán la salud de los trabajadores si no se controlan eficazmente.

Residuos de materiales y eficiencia

El desperdicio de material es un problema innegable durante el proceso de corte por láser. En el corte tradicional, se desperdiciará una gran cantidad de material debido a la gran separación de corte y a la larga distancia.

Sin embargo, la tecnología de corte por láser puede reducir eficazmente el desperdicio de material optimizando la disposición de las piezas y utilizando herramientas como Fabricaide.

Consumo de energía

Las principales partes de la máquina de corte por láser que consumen energía son el alojamiento de la máquina herramienta, el enfriador de agua, el dispositivo de eliminación de polvo, etc.

V. Peligros operativos

Mal funcionamiento de los equipos

No vuelve al origen cuando se enciende. Corta el círculo no es redondo. "Exceeding limit data error" aparece en la pantalla del panel. El tubo de cabecera de alta presión del tubo láser ha tenido una fuga y se ha incendiado.

Precauciones de mantenimiento

El mantenimiento preventivo es una forma importante de evitar el mal funcionamiento de los equipos, ya que incluye revisiones periódicas, mantenimiento, reparación y ayuda para que los equipos funcionen con normalidad.

La ejecución del mantenimiento preventivo requiere una planificación y programación cuidadosas, que incluyan la programación de un plan de mantenimiento, la revisión periódica de los equipos y su mantenimiento y reparación.

Además, también es primordial registrar los informes de revisión y mantenimiento de los equipos, para poder seguir y gestionar su estado de funcionamiento.

Control de seguridad

Además de un mantenimiento preventivo, también es indispensable una comprobación periódica de la seguridad. Esto incluye comprobar el sistema eléctrico y el sistema hidráulico de la máquina de corte por láser, asegurándose de que todas las conexiones son estables y fiables, sin piezas sueltas o dañadas.

Al mismo tiempo, deben tomarse las medidas de precaución adecuadas para controlar el equipo, como deflectores para evitar que salten chispas de corte, etc.

Riesgo de incendio

Aunque el máquina de corte por láser usos un láser de bajo riesgo, también puede provocar un incendio debido a la suciedad y los residuos.

Una vez que se produce el incendio, hay que tomar medidas: si el fuego es pequeño, se puede apagar con un extintor.

Antes de empezar a apagar el fuego, hay que cortar el suministro eléctrico. Si el incendio es grande, busque ayuda a través de la sirena más cercana, diríjase rápidamente a la salida más próxima y avise y ayude a otras personas a evacuar por el camino.

No coger el ascensor, cerrar la puerta de la zona del incendio y alrededores para controlar el fuego y el humo, pero no cerrar la puerta.

Errores del operador y formación

El manejo inadecuado del operario puede provocar accidentes. Por eso es necesario actualizar periódicamente la tecnología y realizar cursos de formación, para ayudar a los trabajadores a adaptarse mejor al entorno de trabajo y prevenir eficazmente los riesgos para la seguridad.

VI. Mitigación de los efectos secundarios

Equipos y protocolos de seguridad

El equipo de seguridad es primordial, incluidas las gafas de protección láser, las máscaras de protección ocular, la ropa de protección, etc., que pueden proteger eficazmente los ojos, la piel y las manos de la radiación láser y las salpicaduras de materiales.

Además, deben respetarse los procedimientos de seguridad específicos, como la prohibición de fumar en la zona de corte, especialmente cerca de la botella de oxígeno.

Además, se deben utilizar muchos extintores y otros niveles de equipamiento de seguridad. También es necesario elegir la máquina de un proveedor de confianza, asegurándose de que se ajusta a las normas de la FDA.

Formación y sensibilización

Ofrecer fuentes constantes de educación en materia de seguridad es de vital importancia. Esto puede incluir, entre otras cosas, formación teórica, procedimientos operativos de seguridad, técnicas y precauciones de funcionamiento, conocimientos sobre seguridad y mantenimiento, y protección ocular.

Avances tecnológicos

La tecnología de corte por láser ha logrado avances evidentes durante los últimos años, especialmente el desarrollo de la tecnología de corte por láser de fibra de super alta potencia, que puede lograr rápidamente un corte de chapa gruesa rápido y de alta calidad, y utilizar el aire como gas auxiliar para cortar.

Al mismo tiempo, el uso de la máquina de corte por láser plana también trae efectos secundarios positivos de reducción de residuos y mejora de la tasa de utilización de los materiales restantes.

Además, el corte por láser se aplica en la incisión sin sangre, la cirugía mínimamente invasiva, que puede reducir el riesgo de la cirugía, sino también mejorar la eficiencia de la cirugía.

Con el rápido desarrollo de la tecnología, las máquinas de corte por láser se convertirán gradualmente en orientaciones automáticas e inteligentes.

VII. Conclusión

Aunque el máquina de corte por láser pesa mucho en la mejora de la eficacia de la producción, no se puede negar que causa daños potenciales al cuerpo humano.

Por lo tanto, es de vital importancia reforzar la concienciación sobre la seguridad, tomar medidas de protección eficaces y adoptar constantemente innovaciones tecnológicas.

A través de estos esfuerzos, podemos reducir el efecto del corte por láser en el cuerpo humano, y promover el desarrollo saludable de la tecnología de corte por láser.

Máquina Herramienta ADH es una empresa especializada en la producción de máquinas de corte por láser, y estamos dispuestos a ofrecerle ayuda. puede navegar por nuestro sitio web oficial o buscar ayuda de nuestro vendedor profesional.