Lézervédelem

Lézer. Ez a szó sok ember fejében más és más képsorozatot indít el. De mindenkinél közös pontként jelentkezik az a tény, hogy a lézer egy eszköz, amit igencsak széles körben használunk, most már mondhatjuk, hogy az ipar, a látványtechnika, valamint az otthoni felhasználás területein. Évekkel ezelőtt még nem volt ilyen egyértelmű, akkor még mondhatni új technológiának, vagy legalább is, nem annyira elterjedt technológiának számított, mint manapság. Mivel a felhasználási lehetőségeinek lehetősége az elmúlt években ugrásszerűen megnövekedett, a használatának előnyeit és hátrányait megismerve, egyre nagyobb a jelentősége, hogy használatának veszélyeiről és azok ellenei védekezésről is tájékozódjunk.

Mint minden technológia, ami újdonságként lép be a minden napjainkba, a lézer is felveti a használata során fellépő veszélyforrásokkal, sérülési lehetőségekkel kapcsolatos ismeretek elsajátítását. Mint, ahogy mindazon technológiák, amiket már sokkal korábbról ismerünk, magukkal hozták a munkavédelmi eljárások kiépítését, így a lézerrel kapcsolatos munkavédelmi előírások is kialakultak és mindenki számára szabványosított keretek között kerültek kialakításra.

Az alábbiakban röviden összefoglaljuk a lézer, mint gyártástechnológiával kapcsolatos vagy nevezhetjük alkalmazástechnológiai eszköznek is, munkavédelmi előírások, valamint eszközök ismertetését.

Azzal már lényegében a legtöbb ember tisztában van, hogy a lézer alapvetően egy fénysugár, melyet egy speciális berendezés segítségével egy koncentrált, párhuzamos nyaláb formájában állítunk elő. Ennek köszönhetően ez a sugárnyaláb, egy koncentrált energia nyalábnak is tekinthető. Azt is tudjuk már, hogy ez az energia, amit a fény segítségével továbbítunk akár kilométeres távolságokba is, nagyon széles határok között mozoghat, a milliwattos teljesítménytől akár a több kilowattos teljesítményig is. Az már kevésbé köztudott, hogy a lézer, mint fény, abban különbözik a köznapi értelemben ismert fénytől, hogy a körülöttünk érzékelhető fény, széles hullámhossz (ez a meghatározó jellemzője a fénynek) tartományban sugároz, míg a lézer csak egy, adott hullámhosszt képvisel. Pont ez teszi nagyon veszélyes eszközzé az emberi szem számára, lévén, hogy ez az egy hullámhossz, a legtöbb lézer esetében épp a nem látható hullámhossz tartományba esik, ami azt jelenti, hogy az emberi szem számára nem látható, nem érzékelhető. Márpedig valami ellen, ami nem látható, igencsak nehéz védekezni.

Épp azért, hogy ezt a védekezést könnyen kialakíthatóvá és megbízhatóvá tegyék mindenki számára, szabványosították a lézerek besorolását, valamint a lézergyártók számára is meghatározták, hogy milyen jellemzőkkel kell rendelkeznie az általuk gyártott lézernek, legyen ez ipari megmunkáló eszköz vagy akár csak a hétköznapokban használt, háztartási eszközökben megtalálható, kisteljesítményű lézer (pl. szintező lézer, mutató lézer prezentációkhoz stb.)

Ennek megfelelően a lézereket teljesítményük, jellemző hullámhosszuk, működési üzemmódjuk (impulzus vagy folyamatos üzemű) alapján 4 fő osztályba sorolják, mely osztályokon belül további alosztályok szerepelnek, az alábbi táblázat szerint:

Ez az a táblázat, mely, ha nagy vonalakban is, de jó összefoglalja, hogy az egyes kategóriákba eső lézerek esetén milyen óvintézkedéseket kell alkalmazni, ami a biztonságos használatukhoz elengedhetetlenül szükséges.

Összefoglalónk célja leginkább az iparban használatos, nagyteljesítményű (minimum 10W feletti átlagteljesítményű lézerekre gondolva) berendezések használatához szükséges eszközök bemutatása.

Épp ezért a továbbiakban ismertetett szabványok, védőeszközök az iparban elterjedt lézerek használatára vonatkoznak.

Ilyen például az EU-ban is használatos lézervédelmi, illetve munkavédelmi szabvány, EN 60825-1 és az EN 207, melyet az MSZ is alkalmaz, mint a lézeres eszközök használatát szabályozó munkavédelmi előírás.

A megnevezett szabványok legfontosabb előírása az, hogy egy lézervédelmi eszköznek a legmeghatározóbb tulajdonsága az kell, hogy legyen, miszerint a közvetlen lézeres besugárzást, minimum 5 másodpercig fel kell tudni fognia, miközben a védőeszköz valamilyen vizuálisan is észlelhető elváltozáson megy keresztül. Azaz a lézeres behatás megolvasztja, látható deformációt okoz stb. Ennek hatására a lézert használó személy számára egyértelművé válik, és vizuálisan is tapasztalja a lézer működési hibáját, így lesz ideje annak elhárítására (vész stop működtetése), kikerülésére (lézer útjából való kitérés), stb.

A lézervédelmi eszközöket gyártó cégek számára is fontos a szabályozás bevezetése, hisz ez alapján tudják tesztelni eszközeiket, hogy használatuk biztonságot nyújt, mert megfelel a nemzetközi előírásoknak. Ezt a megfelelősséget független tanúsító cégek vizsgálatával tudják igazolni, és CE jelöléssel láthatják el az általuk gyártott lézervédelmi eszközöket.

De nézzük meg, hogy pontosan milyen eszközökről is van szó.

Mivel leginkább a berendezések használata során a legfontosabb az emberi élet védelme, így a következőkben ismertetett eszközök az egyéni védőeszközök kategóriába tartoznak.

Alapvetően két fő területet különböztetünk meg a védőeszközök használatát illetően:
1. Egyéni védőeszközök (szemüveg, maszk, öltözet)
2. Nagy területet védeni képes eszközök (paravánok, függönyök, betekintő ablakok, fóliák)

A következőkben az UVEX cégcsoport lézervédelmi eszközöket gyártó leányvállalatának a Laservision GmbH termékeit ismertetjük.

Kezdjük a bemutatást az egyéni védőeszközök áttekintésével.

Az egyéni felszerelések közül talán a legfontosabb típus a szemet, mint a lézerek által okozható balesetek legérzékenyebb emberi szervet, védő eszköz. Ezek a lézervédelmi szemüvegek vagy maszkok.

A szemüvegek kialakításának alapja a lencse, melyen keresztül a lézert közvetlenül figyeli a lézert üzemeltető személy. Lévén, hogy a lézerfény, mint az emberi szem számára láthatatlan sugár, a lézergép működése során bármely irányba terjed, így nem kizárólag a szemüveg lencséjén keresztül, hanem épp a szemüvegkeretet érintve juthat el a felhasználó szemébe akár. Ennek megfelelően magának a szemüvegkeretnek is olyan anyagból kell készülnie, ami a szabványokban előírt tulajdonságokkal bír. A Laservision termékportfóliójában nagyon sok, különböző stílusú, kialakítású, anyagú lencse és keret is megtalálható, melyek kiválasztási szempontjai leginkább:

• az adott lézer hullámhosszának megszűrése
• a látható fény áteresztésének erőssége (sötétítettség)
• magának a szemüvegnek a viselhetősége
• a keret által nyújtott biztonság a különböző irányból érkező lézerrel szemben

Az egyes szemüveg lencsék (szűrők) tényleges szűrőképességét a gyártó által megadott paraméterek alapján lehet megállapítani, az alábbiak szerint:

Példa egy adott paraméterekkel rendelkező szűrő lencse paramétereinek megadására:

Ahol a

• Hullámhossz megnevezésű oszlop ad információt arra nézve, hogy
  • mely hullámhossz tartományban működő lézereket képes a megadott anyag kiszűrni
• Az üzemmód jelenti, hogy a
  • D = folyamatos üzemű lézer
  • I = impulzus üzemű lézer
  • R és M = modulált üzemű lézer
• A védelmi szint (LB) pedig mutatja, hogy az adott üzemmódban üzemeltetett lézer esetében milyen erősségű védelmet nyújt az eszköz 1-10-s skálán mérve, ahol 1 a leggyengébb, a 10 pedig a legerősebb.

A szemüvegek keretére nincs ilyen részletes paraméterezés, mert az adott szűrőt csak és kizárólag a hasonló tulajdonságokkal rendelkező kerettel együtt forgalmazza a Laservision GmbH.

Az egyes szűrő típusok szintén fontos jellemzője a látható fényáteresztési képessége, az úgy nevezett VLT (Visual Light Transmission) értéke, melyet százalékosan ad meg a gyártó. Ez jelenti azt, hogy a látható fényt mennyire engedi át, azaz mennyire sötét a szűrő. Ez a jellemző pedig azért lehet nagyon fontos, mivel a lézert használó operátor a lézer működése közben is szeretné nyomon követni a folyamatokat, melynek következtében folyamatosan belenéz a lézeres munkapontba. Ez pedig nagyon erős fényjelenséggel jár, ami egy idő után már káros lehet a szemnek, kötőhártya gyulladást okozhat, így érdemesebb egy olyan típust választani, melynek sötétebb üvege van, ami véd az erős fény ellen. Emellett természetesen az is elképzelhető, hogy a felhasználó munka közben nem fog belenézni a lézer, fényes munkapontjába egyáltalán, viszont nem szeretné állandóan levenni és újra feltenni a szemüveget, amihez viszont jobb lenne egy világosabb szűrővel rendelkező szemüveg. A fenti szempontok optimalizálása alapján kell és lehet kiválasztani a legmegfelelőbb megoldást.

A lézervédelmi maszkok is a fenti jellemzőkkel rendelkeznek, de itt a teljes arc védelmét szolgálja, lévén, hogy ezeket a maszkokat leginkább lézeres hegesztéshez ajánlja a gyártó, ahol nem csak a lézerfénnyel szembeni védelmet kell megoldani, de a hegesztéskor keletkező, jelentős mennyiségű, forró szikrától is védeni kell a felhasználó arcát, hisz kézi hegesztéskor elég közel kell hajolni a munkaponthoz.

Teljesen hasonló a helyzet, amikor egy zárt munkaterű berendezésről van szó, ahol a lézer, biztonságosan, az elzárt területen belül dolgozik, azonban a felhasználó szeretne betekinteni a gép belsejébe, hogy a munkafolyamatokat vizuálisan is nyomon tudja követni. Ebben az esetben úgynevezett betekintő ablakot kell kialakítani a gép burkolatán, hogy azon keresztül tudjon a felhasználó, biztonságosan betekinteni a berendezésbe, akár munka közben is.

A betekintő ablakok két féle alapanyagból készülnek a Laservision gyártásában. Van üveg alapú és létezik műanyag alapú ablak. Alapvetően a meghatározó különbség a védelmi erősségben, az eltérő védelmi szintekben határozható meg. Az üveg ablakokat nagyteljesítményű (1000W fölötti) lézerekhez javasolja a gyártó, míg a műanyag alapú betekintő ablakokat a kis- és közepes teljesítmény (max. 2kW-ig) tartományban működtetett lézerekhez ajánlja a cég.

Az ablakok méreteit tekintve van egy szabványos méretsorozat, melyet raktárra gyártanak, amiből azonnal tud szállítani a gyártó:

A műanyag ablakok esetében vannak típusok, melyekből 6mm-s vastagságot is gyárt a Laservision, ami tovább növeli a biztonságos használatot.

A műanyag ablakelemek, köszönhetően az alapanyag megmunkálhatóságának, hagyományos eszközökkel méretre vágható, alakítható, anélkül, hogy a lézervédelmi tulajdonságai sérülnének. Nagyobb darabszám esetén, egyedi méretekben is rendelhetők, mind a műanyag, mind az üveg alapú ablakok.

Szót kell még ejtenünk azokról az esetekről, amikor egy lézeres berendezést nem lehet, vagy csak nagyon bonyolult módon és igencsak drágán körbeburkolni. Mi több a berendezés elhelyezkedéséből adódóan több dolgozó is kapcsolatba kerülhet a géppel, akár működés közben is, mivel olyan helyen került elhelyezésre, ami a dolgozók közlekedési útvonala mellett található. Ilyen esetekben a területet védő eszközöket lehet a leghatékonyabban alkalmazni. Úgy, mint paraván, függöny, térelválasztó állvány stb.

Ezek a megoldások alkalmasak nagyobb területek biztonságos elkerítésére, úgy, hogy a térelválasztó elem elmozdításával be lehet lépni az elzárt területre, vagy magán az elemen lehet kialakítani néző nyílást, amin keresztül a lézert működés közben lehet megfigyelni. A térelválasztó elemek olyan kialakításban kerülnek forgalomba, hogy azok összeépítésével tetszőleges méretű területet lehet elkeríteni. A térelválasztó elemek itt is különböző alapanyagokból készülnek, annak megfelelően, hogy milyen teljesítményű, és hullámhosszú lézerhez akarjuk felhasználni. Ezek kiválasztásában szintén a Laservision által megadott paraméterek nyújtanak segítséget, hasonló szisztéma szerint, mint az egyedi védőeszközök tekintetében. Ehhez a helyi viszonteladók tudnak segítséget nyújtani.

Az emberi test teljes védelmét biztosító, úgynevezett munkaruhát az UVEX munkaruha termékköréből lehet kiválasztani, ezeket a védőöltözékeket nem a Laservision gyártja.

A fentiekben ismertetett termékek részletes adatait, további specifikus tulajdonságait, valamint a kiválasztásukban való segítséghez fordulj a viszonteladókhoz, ahol a szakmai ismeretekkel rendelkező kollégáink szívesen állnak a rendelkezésedre.