Comprendre les effets secondaires des machines de découpe laser : Un guide complet

I. Introduction

En tant que technologie de traitement thermique sans contact, la technologie de découpe laser est un outil essentiel dans la fabrication industrielle.

Il utilise des faisceaux laser à haute densité de puissance pour fondre, vaporiser, ablater ou enflammer les matériaux, et adopte un flux d'air à grande vitesse pour souffler la matière fondue, ce qui permet de découper la pièce.

Cependant, toute technologie a ses restrictions et ses inconvénients. Les machines de découpe au laser peuvent avoir un effet néfaste sur le corps humain.

En outre, il est primordial d'examiner les effets secondaires et la sécurité d'utilisation de la machine de découpe au laser, afin de garantir la sécurité et l'efficacité dans l'industrie.

II. Principes de base de la découpe laser

Qu'est-ce que la découpe laser ?

Définition et les principes de base

La découpe au laser est un processus qui irradie la pièce à usiner avec un faisceau laser de haute puissance et densité, faisant fondre, vaporiser ou ablater rapidement le matériau ou atteignant un point d'ignition.

Pendant ce temps, il est assisté par un flux à grande vitesse aligné sur un faisceau lumineux pour souffler la matière en fusion, coupant ainsi la pièce à usiner.

Cette technologie permet de découper pratiquement n'importe quel matériau, y compris le métal fin bidimensionnel et tridimensionnel.

Le principe de fonctionnement de base de la découpe laser implique l'interaction entre le faisceau laser et la pièce à découper, y compris des éléments tels que le champ électrique, la réaction thermochimique, la dynamique du flux et l'évolution de l'aérodynamique.

BHistorique succinct

L'histoire de la machine de découpe laser remonte à 1964, lorsque l'ingénieur électricien Kumar Patel a inventé pour la première fois le processus de découpe laser au gaz en utilisant un mélange de dioxyde de carbone aux Bell Labs, dans le New Jersey.

Par la suite, la technologie de découpe au laser s'est rapidement développée en Chine.

En 1976, le système d'échange de quotas d'émission de CO₂ La machine de découpe laser développée conjointement par l'Institut d'optique et de mécanique de Changchun de l'Académie chinoise des sciences et la branche automobile de la première usine de fabrication d'automobiles de Changchun, ainsi que d'autres unités, a permis de découper avec succès les pièces du capot de la voiture "Hongqi".

En outre, les lasers à fibre se sont imposés dans les applications de découpe, et la puissance moyenne installée sur l'ensemble du marché augmente d'année en année.

Les types

Les principaux types de lasers sont les lasers à CO₂, fibre, Nd : YAG. Le CO₂ est largement utilisé dans l'industrie en raison de sa grande efficacité et de sa longue durée de vie, en particulier pour la coupe à grande vitesse.

Le Nd : YAG est choisi par les utilisateurs haut de gamme en raison de la qualité exceptionnelle de son faisceau lumineux et de son efficacité de coupe supérieure.

Chaque laser a ses propres caractéristiques et domaines d'application, de sorte que les utilisateurs doivent déterminer quels types de laser peuvent être utilisés en fonction des exigences de l'application réelle et des propriétés du matériau.

Applications de la découpe laser

Industries bénéficiant de la découpe laser

Industrie automobile : Les machines de découpe laser sont largement utilisées dans l'industrie automobile. Elles sont utilisées pour le traitement des portières, des tuyaux d'échappement et d'autres composants. Ces pièces laissent des arêtes ou des bavures indésirables, dont la précision et l'efficacité sont difficilement garanties par le traitement manuel ou traditionnel. La découpe laser permet de traiter des zones de matériau plus petites et plus étroites, ce qui réduit apparemment la chaleur et le gaspillage de matériau et améliore la précision et l'efficacité des composants automobiles.

Industrie aérospatiale : Cette technologie est appliquée à la production de fuselages d'avions, d'ailes et d'autres pièces clés, assurant un traitement de haute précision du matériau et réduisant les effets des contraintes mécaniques.

Industrie de l'électronique et des semi-conducteurs : La technologie de découpe laser peut également être appliquée à l'usinage de précision pour l'électronique et les semi-conducteurs. La découpe laser permet d'obtenir une fabrication de haute précision et des tolérances serrées, répondant ainsi aux besoins de ces industries en matière de produits de haute précision.

Industrie des dispositifs et équipements médicauxLa découpe laser est principalement destinée à la découpe et à la fabrication de haute précision dans l'industrie des appareils et équipements médicaux. Il s'agit notamment d'instruments chirurgicaux, d'équipements dentaires, d'équipements médicaux, etc.

Industrie de la décoration : une machine de découpe laser est utilisée pour découper des motifs et des graphiques complexes, tels que des panneaux intérieurs d'automobiles, etc. afin de répondre à la demande de développement rapide de produits sur mesure et personnalisés.

Matériaux courants traités par les machines de découpe laser

Les machines de découpe laser peuvent découper différents types de matériaux, notamment le métal, le plastique, le bois, etc.

Elle peut également découper des matériaux non métalliques. Par exemple, la technologie de découpe laser en continu convient principalement à la découpe de matériaux non métalliques.

Les avantages de la technologie de découpe au laser résident dans sa large gamme d'objets à traiter, sa faible déformation, sa haute précision, ses économies d'énergie et son automatisation.

Par rapport à d'autres méthodes de découpe, la découpe au laser offre une précision et une exactitude accrues, des zones affectées par la chaleur plus petites et une déformation moindre des matériaux, ce qui permet de réduire les déchets de matériaux et la pollution, de diminuer les coûts d'entretien et d'améliorer la sécurité des opérations.

III. Effets secondaires sur la santé et la sécurité

Dangers physiques

Lésions oculaires

Pendant l'utilisation de la machine de découpe au laser, la forte concentration et la monochromaticité du laser peuvent provoquer des lésions oculaires directes.

Fixer la tête de coupe et observer les étincelles pendant une longue période peut provoquer une sensation de picotement dans les yeux.

En outre, la lumière laser peut former une image en se concentrant sur la rétine, ce qui améliore considérablement l'intensité de l'énergie sur la rétine et provoque des lésions de la cornée ou de la rétine de l'œil.

En particulier le laser infrarouge. Des lésions oculaires immédiates peuvent survenir en raison de la réaction protectrice de l'organisme contre l'éblouissement, le "réflexe de clignement".

Lésions cutanées

Si son énergie (puissance) est trop importante lorsque le laser touche la peau, il peut provoquer des lésions cutanées.

Ces dommages peuvent être réparés par la réparation des tissus, bien que la fonction puisse diminuer, cela n'affectera pas les fonctions et les structures globales.

Cependant, si la peau est exposée de manière prolongée, cela peut provoquer des brûlures et des cicatrices. Le laser peut blesser la peau par des brûlures photochimiques ou thermiques.

Le faisceau lumineux peut pénétrer l'épiderme et le derme en fonction des différences de longueur d'onde, causant ainsi différents niveaux de dommages. Par exemple, les lasers UV peuvent provoquer des brûlures, des cancers de la peau et un vieillissement accéléré de la peau.

Risques respiratoires

Les machines de découpe au laser peuvent provoquer des lésions des voies respiratoires pendant leur utilisation, en particulier lors du traitement de matériaux métalliques spéciaux, la combinaison d'une température élevée et d'un gaz produisant de grandes quantités de poussière.

La plupart des fumées contiennent une grande quantité de composition chimique. L'inhalation accidentelle peut causer des dommages au système respiratoire.

L'inhalation à long terme de ces poussières et de ces gaz peut non seulement provoquer une irritation et une inflammation des muqueuses du système respiratoire, mais aussi entraîner une fibrose des tissus pulmonaires.

Il s'agit de la pneumoconiose du soudeur, qui s'accompagne souvent d'un empoisonnement au manganèse, d'une fluorose et d'une fièvre due aux fumées métalliques.

L'exposition à long terme à la pollution atmosphérique peut augmenter le risque d'infection du système respiratoire, d'asthme, de bronchite et de cancer du poumon, en particulier chez les enfants et les personnes âgées, qui sont plus susceptibles d'être blessés.

Effets secondaires auditifs

Il est indéniable qu'une grande quantité de bruit est générée pendant le fonctionnement de la machine.

Le bruit peut non seulement affecter l'audition, mais aussi avoir un effet néfaste sur l'environnement de travail. L'étude montre que l'exposition à long terme à un bruit élevé aura des conséquences profondes sur l'audition et la santé des personnes.

D'une manière générale, lorsque le bruit dépasse 85-90 décibels, il endommage la cochlée. Lorsque le volume de la voix atteint 100 décibels, une exposition à long terme entraîne une perte auditive irréversible.

IV. Impacts environnementaux et mécaniques

Qualité de l'air

Il y a beaucoup de poussière et de fumées pendant la processus de découpe au laser. Ces poussières peuvent contenir des substances toxiques, telles que des métaux lourds et des composés organiques.

La poussière polluera l'air et l'eau environnants si l'émission n'est pas contrôlée efficacement. En outre, la fumée et les gaz nocifs générés par la découpe au laser se présentent sous la forme d'air et circulent dans l'atelier, et menacent la santé des travailleurs s'ils ne sont pas contrôlés efficacement.

Déchets de matériaux et efficacité

La perte de matière est un problème indéniable au cours du processus de découpe laser. Dans la découpe traditionnelle, une grande quantité de matériau est perdue en raison de l'espace de coupe important et de la longue distance.

Cependant, la technologie de découpe laser peut réduire efficacement les déchets de matériaux en optimisant la disposition des pièces et en utilisant des outils tels que Fabricaide.

Consommation d'énergie

Les principaux éléments consommateurs d'énergie de la machine de découpe laser sont l'hôte de la machine-outil, le refroidisseur d'eau, le dispositif de dépoussiérage, etc.

V. Risques opérationnels

Dysfonctionnements de l'équipement

Ne revient pas à l'origine lorsqu'il est mis en marche. Le cercle coupé n'est pas rond. L'écran affiche "Exceeding limit data error". Le tuyau d'alimentation haute pression du tube laser a fui et s'est enflammé.

Précaution d'entretien

La maintenance préventive est un moyen important de prévenir les dysfonctionnements de l'équipement. Elle comprend le contrôle régulier, la maintenance, la réparation et l'aide au fonctionnement normal de l'équipement.

L'exécution de la maintenance préventive nécessite une planification et une programmation minutieuses, y compris la programmation d'un plan de maintenance, la vérification régulière de l'équipement, ainsi que l'entretien et la réparation de l'équipement.

En outre, il est également essentiel d'enregistrer le rapport de contrôle et d'entretien de l'équipement, afin que les états de fonctionnement de l'équipement puissent être suivis et gérés.

Contrôle de sécurité

Outre l'entretien préventif, il est également indispensable de procéder à des contrôles de sécurité réguliers. Il s'agit notamment de vérifier le système électrique et le système hydraulique de la machine de découpe laser, en s'assurant que toutes les connexions sont stables et fiables, et qu'il n'y a pas de pièces desserrées ou endommagées.

Dans le même temps, des mesures de précaution adéquates doivent être prises pour vérifier l'équipement, telles que des déflecteurs pour empêcher les étincelles de coupe de voler, etc.

Risque d'incendie

Bien que la Utilisation de la machine de découpe laser un laser à faible risque, il peut également provoquer un incendie à cause de la saleté et des débris.

Une fois que l'incendie s'est déclaré, des mesures doivent être prises : si le feu est petit, il peut être éteint à l'aide d'un extincteur.

Avant de commencer à éteindre le feu, il faut couper l'alimentation électrique. Si l'incendie est important, il faut demander de l'aide par le biais de la sirène la plus proche, se diriger rapidement vers la sortie la plus proche, et avertir et aider les autres à évacuer en cours de route.

Ne pas prendre l'ascenseur, fermer la porte de la zone d'incendie et l'entourer pour contrôler le feu et la fumée, mais ne pas verrouiller la porte.

Erreurs et formation des opérateurs

Un mauvais fonctionnement de l'opérateur peut provoquer des accidents. Il est donc nécessaire d'organiser régulièrement des mises à jour technologiques et des cours de formation, afin d'aider les travailleurs à mieux s'adapter à l'environnement de travail et de prévenir efficacement les risques pour la sécurité.

VI. Atténuation des effets secondaires

Équipements et protocoles de sécurité

L'équipement de sécurité est primordial : lunettes de protection laser, masques de protection oculaire, vêtements de protection, etc., qui peuvent protéger efficacement vos yeux, votre peau et vos mains des rayonnements laser et des éclaboussures.

En outre, des procédures de sécurité spécifiques doivent être respectées, comme l'interdiction de fumer dans la zone de découpe, en particulier à proximité de la bouteille d'oxygène.

En outre, de nombreux extincteurs et autres équipements de sécurité doivent être utilisés. Il est également nécessaire de choisir la machine d'un fournisseur réputé, en veillant à ce qu'elle soit conforme aux réglementations de la FDA.

Formation et sensibilisation

Il est essentiel de proposer en permanence des sources d'éducation à la sécurité. Cela peut inclure, sans s'y limiter, la formation théorique, les procédures opérationnelles de sécurité, les techniques et précautions d'utilisation, les connaissances en matière de sécurité et d'entretien, et la protection des yeux.

Progrès technologiques

La technologie de découpe laser a fait des progrès considérables au cours des dernières années, en particulier le développement de la technologie de découpe laser à fibre à très haute puissance, qui peut rapidement réaliser une découpe rapide et de haute qualité de tôles épaisses, et utiliser l'air comme gaz assistant pour la découpe.

Parallèlement, l'utilisation de la machine de découpe laser à plat a également des effets secondaires positifs : elle réduit les déchets et améliore le taux d'utilisation des matériaux restants.

En outre, la découpe au laser est appliquée à l'incision sans sang, à la chirurgie mini-invasive, ce qui peut réduire le risque de la chirurgie, mais aussi améliorer l'efficacité de l'opération.

Avec le développement rapide de la technologie, les machines de découpe laser évolueront progressivement vers des orientations automatiques et intelligentes.

VII. Conclusion

Bien que la machine de découpe laser Bien qu'elle contribue grandement à l'amélioration de l'efficacité de la production, on ne peut nier qu'elle cause des dommages potentiels au corps humain.

Il est donc essentiel de renforcer la sensibilisation à la sécurité, de prendre des mesures de protection efficaces et d'innover constamment en matière de technologie.

Grâce à ces efforts, nous pouvons réduire les effets de la découpe laser sur le corps humain et promouvoir un développement sain de la technologie de découpe laser.

ADH Machine Tool est une entreprise spécialisée dans la production de machines de découpe laser, et nous sommes prêts à vous aider. Vous pouvez consulter notre site officiel ou demander l'aide de notre vendeur professionnel.