Compreender os efeitos secundários da máquina de corte a laser: Um guia completo

I. Introdução

Sendo uma tecnologia de processamento térmico sem contacto, a tecnologia de corte a laser tem sido uma ferramenta essencial no fabrico industrial.

Utiliza feixes de laser com alta densidade de potência para derreter, vaporizar, ablacionar ou inflamar materiais, e adopta um fluxo de ar de alta velocidade para soprar a matéria fundida, conseguindo o corte da peça de trabalho.

No entanto, qualquer tecnologia tem as suas restrições e desvantagens. As máquinas de corte a laser podem ter um efeito negativo no corpo humano.

Além disso, é de extrema importância conhecer os efeitos secundários e a segurança de utilização da máquina de corte a laser, garantindo a segurança e a eficácia na indústria.

II. Noções básicas de corte a laser

O que é o corte a laser?

Definição e princípios básicos

O corte a laser é um processo que irradia a peça de trabalho com um feixe de laser de alta densidade de potência, fazendo com que o material derreta rapidamente, vaporize, ablacione ou atinja um ponto de ignição.

Entretanto, é assistido por um fluxo de alta velocidade alinhado com um feixe de luz para soprar o material fundido, cortando assim a peça de trabalho.

Esta tecnologia pode cortar praticamente qualquer material, incluindo metal fino bidimensional e tridimensional.

O princípio básico de funcionamento do corte a laser envolve a interação entre o feixe de laser e a peça de trabalho, incluindo elementos como o campo de energia, a reação termoquímica, a dinâmica do fluxo e a alteração da aerodinâmica.

Bbreve historial

A história da máquina de corte a laser remonta a 1964, quando o engenheiro eletrotécnico Kumar Patel inventou pela primeira vez o processo de corte a laser a gás utilizando uma mistura de dióxido de carbono nos Bell Labs em Nova Jersey.

Depois disso, a tecnologia de corte a laser desenvolveu-se rapidamente na China.

Em 1976, o imposto sobre o CO₂ A máquina de corte a laser desenvolvida conjuntamente pelo Instituto de Ótica e Mecânica de Changchun da Academia Chinesa de Ciências e pela Changchun First Automobile Manufacturing Plant Car Branch e outras unidades cortou com sucesso as peças da cobertura do automóvel "Hongqi".

Além disso, os lasers de fibra tornaram-se a corrente principal nas aplicações de corte, e a potência média instalada do mercado como um todo está a aumentar de ano para ano.

Tipos

Os principais tipos de lasers são os de CO₂fibra, Nd: YAG. A tecnologia CO₂ é amplamente utilizado na indústria devido à sua elevada eficiência e longa vida útil, especialmente no corte a alta velocidade.

O Nd: YAG é escolhido pelos utilizadores de topo de gama devido à sua excelente qualidade de feixe de luz e maior eficiência de corte.

Cada laser tem as suas próprias características e esferas de aplicação, pelo que os utilizadores devem determinar que tipos de laser podem ser utilizados de acordo com as exigências reais da aplicação e as propriedades do material.

Aplicações do corte a laser

Indústrias que beneficiam do corte a laser

Indústria de fabrico de automóveis: As máquinas de corte a laser têm sido amplamente utilizadas na indústria de fabrico de automóveis. São utilizadas no processamento de portas de automóveis, tubos de escape e outros componentes. Estas peças deixam algumas arestas ou rebarbas indesejadas, o que dificulta o processamento manual ou tradicional para garantir precisão e eficiência. O corte a laser pode lidar com áreas de material mais pequenas e estreitas, reduzindo aparentemente o calor e o desperdício de material, e melhorando a precisão e a eficiência dos componentes automóveis.

Indústria aeroespacial: Esta tecnologia é aplicada na produção de fuselagens, asas e outras peças-chave de aeronaves, assegurando um processamento de alta precisão do material e reduzindo os efeitos do stress mecânico.

Indústria eletrónica e de semicondutores: A tecnologia de corte a laser também pode ser aplicada à maquinação de precisão para eletrónica e semicondutores. O corte a laser permite obter um fabrico de alta precisão e tolerâncias apertadas, satisfazendo as necessidades destas indústrias em termos de produtos de alta precisão.

Indústria de dispositivos e equipamentos médicosO corte a laser foi concebido principalmente para o corte e fabrico de alta precisão na indústria de dispositivos e equipamentos médicos. Isto inclui, mas não se limita a, instrumentos cirúrgicos, equipamento dentário, equipamento médico, etc.

Indústria decorativa: uma máquina de corte a laser é utilizada para cortar padrões e gráficos complexos, tais como painéis interiores de automóveis, etc., para satisfazer a exigência de um rápido desenvolvimento de produtos personalizados.

Materiais comuns processados por máquinas de corte a laser

As máquinas de corte a laser podem cortar diferentes tipos de materiais, incluindo metal, plástico, madeira, etc.

Além disso, pode cortar materiais não metálicos. Por exemplo, a tecnologia de corte a laser contínuo é principalmente adequada para cortar materiais não metálicos.

As vantagens da tecnologia de corte a laser residem na sua vasta gama de objectos de processamento, pequena deformação, alta precisão, poupança de energia e automação.

Em comparação com outros métodos de corte, o corte a laser tem maior precisão e exatidão de corte, zonas afectadas pelo calor mais pequenas e menor deformação do material, reduzindo o desperdício de material e a poluição, diminuindo os custos de manutenção e melhorando a segurança da operação.

III. Efeitos secundários para a saúde e a segurança

Riscos físicos

Lesões oculares

Durante o processamento da máquina de corte a laser, devido à elevada concentração e monocromaticidade do laser, este pode causar danos directos nos olhos.

Olhar fixamente para a cabeça de corte e observar as faíscas durante muito tempo pode provocar uma sensação de ardor nos olhos.

Além disso, a luz laser pode formar uma imagem ao incidir na retina, aumentando assim consideravelmente a intensidade da energia na retina e causando danos na córnea ou na retina do olho.

Especialmente o laser de infravermelhos. Podem ocorrer danos imediatos nos olhos devido à resposta protetora do corpo de aversão ao brilho, o "reflexo de pestanejar".

Danos na pele

Se a sua energia (potência) for demasiado elevada quando o laser atinge a pele, pode causar danos na pele.

Estes danos podem ser reparados através da reparação dos tecidos, embora a função possa diminuir, não afectará as funções e estruturas globais.

No entanto, se a pele for exposta a uma exposição prolongada, pode causar queimaduras e cicatrizes. O laser pode danificar a pele através de queimaduras fotoquímicas ou térmicas.

O feixe de luz pode penetrar na epiderme e na derme de acordo com as diferenças de comprimento de onda, causando diferentes níveis de danos. Por exemplo, os lasers UV podem causar queimaduras, cancro da pele e envelhecimento acelerado da pele.

Riscos respiratórios

As máquinas de corte a laser podem causar danos no trato respiratório durante a utilização, especialmente ao processar materiais metálicos especiais, a combinação de alta temperatura e gás produzirá grandes quantidades de poeira.

A maioria dos fumos contém uma grande quantidade de compostos químicos. A inalação acidental pode causar danos no sistema respiratório.

E a inalação prolongada destas poeiras e gases pode não só causar irritação e inflamação das mucosas do sistema respiratório, mas também levar à fibrose do tecido pulmonar.

Trata-se da pneumoconiose do soldador, que é frequentemente acompanhada de envenenamento por manganês, fluorose e febre dos fumos metálicos.

A exposição prolongada à poluição atmosférica pode aumentar o risco de infeção do sistema respiratório, asma, bronquite e cancro do pulmão, especialmente as crianças e os idosos, que são mais susceptíveis de se magoarem.

Efeitos secundários auditivos

É inegável que, durante o processo de trabalho da máquina, é gerado muito ruído.

O ruído pode não só afetar a audição, mas também ter um efeito negativo no ambiente de trabalho. O estudo mostra que a exposição a longo prazo ao ruído elevado terá profundas influências na audição e na saúde das pessoas.

De um modo geral, quando o ruído ultrapassa os 85-90 decibéis, danifica a cóclea. Quando o volume da voz se actualiza para 100 decibéis, a exposição prolongada provoca uma perda de audição irreversível.

IV. Impactos ambientais e mecânicos

Preocupações com a qualidade do ar

Há muita poeira e fumos durante a processo de corte a laser. Estas poeiras podem incluir substâncias venenosas, como metais pesados e compostos orgânicos.

A poeira poluirá o ar e a água circundantes se a emissão não for efetivamente controlada. Além disso, o fumo e os gases nocivos gerados pelo corte a laser estão sob a forma de ar e circulam na oficina, ameaçando a saúde dos trabalhadores se não forem eficazmente controlados.

Desperdício de materiais e eficiência

O desperdício de material é um problema inegável durante o processo de corte a laser. No corte tradicional, uma grande quantidade de material será desperdiçada devido à grande abertura de corte e à longa distância.

No entanto, a tecnologia de corte a laser pode reduzir eficazmente o desperdício de material, optimizando a disposição das peças e utilizando ferramentas como a Fabricaide.

Consumo de energia

As principais peças que consomem energia da máquina de corte a laser são o hospedeiro da máquina-ferramenta, o refrigerador de água, o dispositivo de remoção de poeiras, etc.

V. Riscos operacionais

Avarias no equipamento

Não regressa à origem quando é ligado. O corte do círculo não é redondo. "Erro de dados de limite excedido" aparece no ecrã do painel. O tubo de alta pressão da cabeça do tubo do laser tem uma fuga e incendeia-se.

Precaução de manutenção

A manutenção preventiva é uma forma importante de evitar o mau funcionamento do equipamento, incluindo a verificação regular, a manutenção, a reparação e a ajuda ao funcionamento normal do equipamento.

A execução da manutenção preventiva requer um planeamento e uma programação cuidadosos, incluindo a programação de um plano de manutenção, a verificação regular do equipamento e a manutenção e reparação do equipamento.

Além disso, é também fundamental registar o relatório de verificação e manutenção do equipamento, para que o estado de funcionamento do equipamento possa ser rastreado e gerido.

Controlo de segurança

Para além da manutenção preventiva, é também indispensável uma verificação regular da segurança. Isto inclui a verificação do sistema elétrico e do sistema hidráulico da máquina de corte a laser, assegurando que todas as ligações são estáveis e fiáveis, sem peças soltas ou danificadas.

Ao mesmo tempo, devem ser tomadas medidas de precaução adequadas para verificar o equipamento, tais como deflectores para evitar que as faíscas de corte voem, etc.

Risco de incêndio

Embora o utilizações da máquina de corte a laser um laser de baixo risco, também pode provocar um incêndio devido à sujidade e aos detritos.

Uma vez deflagrado o incêndio, devem ser tomadas as medidas necessárias: se o incêndio for pequeno, pode ser apagado com um extintor.

Antes de começar a apagar o fogo, a alimentação eléctrica deve ser cortada. Se o incêndio for de grandes dimensões, procure ajuda através da sirene mais próxima, dirija-se rapidamente para a saída mais próxima e avise e ajude outras pessoas a evacuar pelo caminho.

Não apanhar o elevador, fechar a porta da zona de incêndio e circundar para controlar o fogo e o fumo, mas não trancar a porta.

Erro e formação do operador

O funcionamento incorreto do operador pode causar acidentes. Por isso, são necessárias actualizações tecnológicas regulares e cursos de formação que ajudem os trabalhadores a adaptarem-se melhor ao ambiente de trabalho e a prevenir eficazmente os riscos de segurança.

VI. Atenuação dos efeitos secundários

Equipamentos e protocolos de segurança

O equipamento de segurança é fundamental, incluindo óculos de proteção contra laser, máscaras de proteção para os olhos, vestuário de proteção, etc., que podem proteger eficazmente os olhos, a pele e as mãos da radiação laser e dos salpicos de materiais.

Além disso, devem ser respeitados procedimentos de segurança específicos, como a proibição de fumar na zona de corte, especialmente perto da garrafa de oxigénio.

Além disso, devem ser utilizados muitos extintores de incêndio e outros níveis de equipamento de segurança. É também necessário escolher uma máquina de um fornecedor de renome, assegurando que cumpre os regulamentos da FDA.

Formação e sensibilização

A oferta de fontes constantes de educação para a segurança é de importância vital. Isto pode incluir, mas não se limita a, formação teórica, procedimentos de operação de segurança, técnicas e precauções de operação, conhecimentos de segurança e manutenção e proteção ocular.

Avanços tecnológicos

A tecnologia de corte a laser alcançou um progresso aparente durante os últimos anos, especialmente o desenvolvimento da tecnologia de corte a laser de fibra de super alta potência, que pode rapidamente alcançar um corte rápido e de alta qualidade de chapas grossas, e usar o ar como gás assistente para cortar.

Ao mesmo tempo, a utilização da máquina de corte a laser plano também traz efeitos colaterais positivos de redução de resíduos e melhoria da taxa de utilização dos materiais restantes.

Além disso, o corte a laser é aplicado na incisão sem sangue, cirurgia minimamente invasiva, que pode reduzir o risco de cirurgia, mas também melhorar a eficiência da cirurgia.

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia, as máquinas de corte a laser evoluirão gradualmente para orientações automáticas e inteligentes.

VII. Conclusão

Embora o máquina de corte a laser pesa muito na melhoria da eficiência da produção, não se pode negar que causa danos potenciais ao corpo humano.

Por conseguinte, é de importância crucial reforçar a sensibilização para a segurança, tomar medidas de proteção eficazes e inovar constantemente a tecnologia.

Através destes esforços, podemos reduzir o efeito do corte a laser no corpo humano e promover o desenvolvimento saudável da tecnologia de corte a laser.

ADH Máquina-ferramenta é uma empresa especializada na produção de máquinas de corte a laser, e estamos prontos para o ajudar. Pode consultar o nosso site oficial ou pedir ajuda ao nosso vendedor profissional.