Даже в условиях роботизированного производства лазерная сварка может представлять угрозу для здоровья персонала. Особенно это касается процессов с использованием присадочных материалов, при которых образование токсичных испарений неизбежно. В таких случаях эффективная система аспирации сварочного дыма становится не просто рекомендацией, а строгим требованием.
Этот текст создан на основе оригинальной статьи, размещенной на сайте «ДельтаСвар». Хотите прочитать оригинал? Переходите по ссылке >
Прецизионная технология с неочевидными угрозами
Лазерная сварка — это передовой метод соединения металлов, в котором сфокусированный луч лазера обеспечивает высокоточное тепловое воздействие. Роботизированные системы управляют процессом, минимизируя участие человека. Однако в некоторых случаях оператору все же приходится находится рядом с зоной сварки.
Высокий уровень автоматизации создает ложное впечатление безопасности: зачем средства защиты, если большую часть работы выполняет машина? Тем не менее, риски сохраняются. Даже при минимальном контакте с процессом сварки выделяются опасные аэрозоли, требующие обязательного удаления. Оптимальным решением являются локальные вытяжные системы, размещенные непосредственно в зоне работы робота.
Разновидности лазерной сварки и их специфика
1. Сварка лазерным лучом
Наиболее распространенный метод, применяемый в автомобильной и судостроительной промышленности. Точность соединения зависит от идеальной подгонки деталей, поскольку лазерный луч (работающий на расстоянии до 50 см) локально расплавляет металл, не касаясь поверхности.
Особый подвид — сквозная лазерная сварка, при которой луч проникает через верхний слой, частично расплавляя нижний, что позволяет создавать Т-образные швы.
2. Гибридная лазерно-дуговая сварка
Комбинация лазерной и MIG/MAG-сварки особенно эффективна для работы с толстыми металлами. Лазер обеспечивает глубокое проплавление корневого шва, а дуговой сваркой выполняются заполняющие швы. Этот метод ценится за высокую скорость и качество соединений.
3. Лазерная наплавка
Используется для восстановления изношенных деталей (например, пресс-форм) или нанесения защитных покрытий. Лазер расплавляет основной материал, а присадочный (порошок или проволока) подается в зону обработки.
Опасные испарения и способы защиты
Несмотря на точность и контролируемость процесса, лазерная сварка сопровождается выделением вредных веществ даже без применения присадочных материалов. В зависимости от метода обработки, риски для здоровья варьируются.
Источники вредных выбросов
Под воздействием лазера металл не только плавится, но и частично испаряется, образуя сварочный дым. Его состав близок к исходному материалу, но концентрация опасных частиц может быть высокой.
Интересно, что эмиссия при лазерной сварке без присадок сопоставима с MAG-сваркой. Наибольшую опасность представляет работа с оцинкованными деталями.
Также уровень выбросов зависит от типа лазера: твердотельные лазеры производят меньше вредных частиц, чем CO₂-лазеры.
Повышенные риски при гибридной сварке
Комбинация лазера с дуговыми методами (MIG/MAG, WIG) увеличивает выбросы из-за интенсивного плавления металла. Например, при сварке алюминия образуется не только оксид алюминия, но и озон, раздражающий дыхательные пути.
Длительное вдыхание алюминиевой пыли может привести к:
- раздражению слизистых,
- накоплению частиц в легких,
- развитию алюминоза (фиброзу легочной ткани).
Токсичность при лазерной наплавке
Использование присадочных материалов увеличивает разнообразие вредных веществ в дыме. Например:
- Кобальтовые сплавы выделяют оксид кобальта — канцероген.
- Никелевые сплавы образуют оксид никеля, также провоцирующий онкозаболевания.
- Высокохромистые стали генерируют соединения хрома, вызывающие пневмокониоз.
- Алюминиевая бронза выделяет оксид меди, приводящий к «литейной лихорадке».
Меры безопасности на производстве
Даже при полной автоматизации необходима эффективная система аспирации, поскольку наночастицы легко распространяются по цеху. Возможные решения:
- Стационарные вытяжные зонты (для компактных деталей).
- Передвижные системы.
Некоторые предприятия пренебрегают фильтрацией при лазерной сварке без присадок, ограничиваясь общей вентиляцией. Однако ультрадисперсные частицы остаются невидимой угрозой, поэтому локальная аспирация обязательна.
Кроме защиты от дыма, критически важно экранирование рабочей зоны для предотвращения воздействия лазерного излучения на персонал.
Вывод
Лазерная сварка, несмотря на высокую степень автоматизации, требует строгого соблюдения мер безопасности.
Главные угрозы:
- Токсичные испарения (особенно при использовании присадок).
- Ультрадисперсные частицы, проникающие в легкие.
- Лазерное излучение.
Обязательные условия безопасного производства:
- Современные системы вентиляции и аспирации.
- Защитные экраны от лазерного излучения.
- Соблюдение норм охраны труда.
Пренебрежение этими мерами ставит под угрозу здоровье сотрудников, поэтому комплексный подход к безопасности — неотъемлемая часть высокотехнологичного производства.
Читайте еще больше интересных материалов на сайте «ДельтаСвар» >