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Segurança do laser

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Práticas essenciais para utilizadores de laser de fibra

A IPG Photonics fornece a nossa linha exclusiva de lasers e amplificadores de fibra para integradores de sistemas, bem como diretamente para utilizadores finais. Como a IPG fornece produtos para uma variedade de utilizadores finais, é nosso desejo fornecer informações básicas sobre o tema da segurança do laser.  
 
Estas informações são fornecidas como um serviço aos nossos clientes atuais e potenciais. Consulte os links no final desta secção para obter fontes adicionais de informações sobre segurança laser. 
 
Lasers/fontes de luz amplificadas produzem luz que não existe na natureza: um estímulo, como luz de alta intensidade, é introduzido numa cavidade laser e o resultado é a emissão laser ou saída de luz. Embora a saída seja luz, é muito diferente da luz solar ou de uma lâmpada. Portanto, como a luz laser/amplificada tem propriedades especiais, muitas vezes há riscos durante a operação e, potencialmente, durante a manutenção. Lasers/fontes de luz amplificada produzem luz monocromática altamente intensa que pode ser visível ou invisível ao olho humano e também é coerente, o que significa que todas as ondas estão em fase umas com as outras. A coerência torna essa luz muito mais perigosa do que a luz não coerente do mesmo comprimento de onda e intensidade. Feixes colimados ou feixes que não divergem rapidamente ao sair da abertura do dispositivo apresentam riscos que estão presentes mesmo a longas distâncias da abertura.

 

 

Perigos

Ao considerar os riscos do laser, a área mais comum de preocupação é geralmente os olhos. As informações abaixo não se referem apenas aos riscos associados aos olhos, mas também abordam outros riscos que podem estar presentes com o uso de um produto a laser. 

Os lasers de díodo da IPG operam na faixa de 980 nm, os lasers e amplificadores de itérbio operam em torno de 1060 nm, os lasers e amplificadores Raman operam em torno de 1400 nm, os lasers e amplificadores de érbio operam em torno de 1550 nm e os lasers e amplificadores de túlio operam em torno de 2000 nm. A IPG também fornece fontes de laser abaixo de 980 nm.

Riscos para os olhos

 

A exposição ao laser pode causar danos oculares. Os lasers podem danificar os olhos de diferentes maneiras, dependendo do comprimento de onda e da potência de saída a que o utilizador pode ficar exposto:

  • Os feixes visíveis (400 a 700 nm) e infravermelhos próximos (IR-A, 700 a 1400 nm) podem penetrar no olho e causar danos irreversíveis na retina, no nervo óptico e nas partes centrais do olho.  Normalmente, o olho humano consegue distinguir luz na faixa de comprimento de onda de 400 a 700 nm (violeta a vermelho). Infelizmente, o olho também permite a penetração de comprimentos de onda acima de 1400 nm, o que ainda representa uma ameaça significativa de danos à retina e ao nervo óptico.
  • Os feixes invisíveis de comprimentos de onda diferentes do infravermelho próximo podem causar danos às secções externas do olho. A radiação UV (180 a 400 nm) pode causar danos na córnea, bem como na lente. A radiação infravermelha média (IR-B, 1400 a 3000 nm) tem o potencial de penetrar na superfície e causar cataratas.  O infravermelho distante (IR-C, 3000 nm a 1 mm) pode danificar a superfície externa ou a córnea.
  • O utilizador deve estar ciente da presença de feixes secundários em vários ângulos. Os feixes secundários podem estar na superfície de trabalho ou próximos dela. Esses feixes são reflexos especulares do feixe principal em várias superfícies. Embora esses feixes secundários possam ser menos potentes do que a potência total emitida pelo laser, a intensidade pode ser grande o suficiente para causar danos aos olhos. Isso deve ser levado em consideração ao instalar sistemas a laser.

 

Riscos adicionais

  • Os sistemas a laser podem causar queimaduras na pele. O potencial e a gravidade dos danos variam em função do comprimento de onda e da potência.
  • Alguns dos sistemas laser são componentes de equipamentos pesados e devem ser operados com muito cuidado pelo operador e por outras pessoas que estejam na área do laser.
  • Alguns lasers são suficientemente potentes para queimar roupas, papel ou inflamar solventes e outras substâncias inflamáveis. Isso deve ser considerado ao utilizar sistemas a laser.
  • Pedaços de metal quentes ou fundidos podem estar presentes ao usar lasers de alta potência. Tenha cuidado se detritos estiverem a ser gerados na sua aplicação.

 

Riscos elétricos

  • A tensão (tanto CA como CC) utilizada nos produtos a laser é frequentemente elevada. Todos os cabos e ligações elétricas devem ser tratados como se fossem perigosos. Todas as partes do cabo elétrico, conector ou caixa do dispositivo devem ser consideradas perigosas.

 

Classificação a laser

Além das informações fornecidas acima sobre segurança, segue abaixo uma breve descrição da classificação dos sistemas laser. Os sistemas laser são classificados de acordo com o comprimento de onda e a potência de saída a que o utilizador final pode ser exposto durante a operação. Isso também pode ser descrito como o potencial de risco do sistema laser. A classificação é determinada pelo(s) comprimento(s) de onda de emissão, potência de saída e características do feixe. 

As classes de laser começam na Classe 1 e terminam na Classe 4. Quanto maior o número na classificação, maior o potencial de risco do sistema laser. Essas classificações de laser são identificadas no sistema laser e, frequentemente, são usados algarismos romanos para identificar o número da classe. O processo de identificação é realizado através da afixação de uma etiqueta no produto. Juntamente com avisos em texto, essas etiquetas incluem informações relativas ao comprimento de onda, potência total de saída e classificação do laser.

Classe 1 

Os sistemas laser de classe 1 são intrinsecamente seguros. Em condições normais de funcionamento, estes lasers não representam riscos potenciais para a saúde. São utilizadas considerações especiais de design para impedir o acesso humano à radiação laser durante o funcionamento. 

Classe 2

Os sistemas laser de classe 2 são lasers visíveis de baixa potência. O reflexo natural do piscar dos olhos, causado pela aversão à luz brilhante, protege o utilizador. Existem alguns riscos potenciais se forem observados diretamente por um período prolongado de tempo. É necessária uma etiqueta de CUIDADO para lasers de classe 2. 

Classe 3

Os sistemas laser Classe 3a também devem ter uma etiqueta de CUIDADO e, em alguns casos, uma etiqueta de PERIGO. O reflexo de aversão à luz deve proteger o utilizador se for visto apenas momentaneamente. Pode haver perigo se for visto com óptica coletora, como durante um processo de alinhamento óptico. 

Os sistemas laser da classe 3b podem produzir um perigo se forem vistos diretamente ou através de feixes secundários. Normalmente, estes lasers não produzem reflexos perigosos a partir de uma superfície mate. Estes sistemas têm uma etiqueta de PERIGO afixada e, embora exista a possibilidade de danos oculares, o risco de incêndio ou perigo para a pele é baixo. Recomenda-se o uso de óculos de segurança laser durante a utilização destes lasers. 

Classe 4

Os sistemas laser de classe 4 apresentam riscos para os olhos e a pele. Os riscos podem ser causados por reflexos diretos, secundários e difusos. Uma etiqueta de PERIGO é afixada em todos os sistemas laser de classe 4. Os lasers de classe 4 também podem danificar materiais dentro ou ao redor da área do laser e inflamar substâncias inflamáveis. É necessário usar óculos de proteção contra laser ao utilizar esses lasers.

 

Aspectos a considerar ao utilizar lasers

A IPG Photonics fornece lasers e sistemas laser Classe 3b e Classe 4 aos nossos utilizadores finais. A lista a seguir contém itens que os utilizadores ou potenciais utilizadores de laser devem considerar ao usar sistemas laser. 

  • Por favor, reserve um tempo para ler e compreender o Guia do Utilizador e familiarize-se com as instruções de operação e manutenção fornecidas antes de utilizar o produto. Se houver alguma dúvida ou seções que não forem compreendidas, não hesite em entrar em contacto com o fabricante. 
  • Todos os operadores que estiverem na área devem usar óculos de proteção contra laser adequados antes de ativar a emissão do laser. Isso inclui os operadores que não estiverem a usar diretamente o sistema laser. 
  • Nunca olhe diretamente para a porta de saída do laser quando o aparelho estiver ligado. 
  • Instale o laser e todos os componentes óticos utilizados com o laser longe do nível dos olhos. 
  • Não instale nem remova fibras ou colimadores enquanto o laser estiver ativo. 
  • Desligue sempre o laser ao trabalhar com a saída, como ao montar a fibra ou o colimador num dispositivo de fixação, etc. Se necessário, alinhe a saída com baixa potência e, em seguida, aumente a potência gradualmente. 
  • A interação entre o laser e o material a ser processado também pode gerar radiação UV e visível de alta intensidade. 
  • Certifique-se de que as caixas de proteção do laser estejam instaladas para evitar danos aos olhos causados pela radiação visível. Certifique-se de que a superfície de trabalho tenha ventilação adequada. Os gases, faíscas e detritos que podem ser gerados pela interação entre o laser e a superfície de trabalho podem representar riscos adicionais à segurança. 
  • Use o laser em uma sala com acesso controlado por travas nas portas. Coloque placas de aviso. Limite o acesso à área a pessoas treinadas em segurança com laser durante a operação do laser. 
  • Evite utilizar o laser em ambientes escuros. 
  • Não ative o laser sem uma fibra de acoplamento ou equivalente conectada ao conector de saída óptica. 
  • O operador do laser é responsável por notificar sobre o uso do laser e controlar a área do laser.

 

Óculos de proteção

Os óculos de proteção contra laser são rotulados com a densidade ótica e a faixa de cobertura do comprimento de onda. A densidade ótica, OD, é um parâmetro de grande interesse na seleção de óculos de proteção contra laser. A fórmula para a densidade ótica está listada abaixo.

Densidade óptica = -1 (transmissão de luz)

Tl = 10 - OD

Usando a fórmula acima, pode-se observar que há um aumento de 10 vezes na proteção (10 vezes menos transmissão do laser) para cada aumento no OD. A IPG Photonics recomenda que o utilizador final dos sistemas a laser analise a aplicação específica ao avaliar os requisitos dos óculos de proteção. É importante compreender os riscos potenciais associados ou resultantes da aplicação final.

A IPG Photonics recomenda que os utilizadores de laser investiguem quaisquer requisitos locais, estaduais, federais ou governamentais, bem como requisitos de instalações ou edifícios que possam ser aplicáveis à instalação ou utilização de um laser ou sistema laser.

 

Informações adicionais

Para obter informações adicionais sobre segurança laser, consulte a lista abaixo, que contém algumas informações disponíveis:

Instituto Laser da América (LIA)
13501 Ingenuity Drive, Suite 128
Orlando, Flórida 32826
Telefone: 407.380.1553, Fax: 407.380.5588
Ligação gratuita: 1.800.34.LASER
https://www.lia.org/

Instituto Nacional Americano de Normalização
ANSI Z136.1 – 2000, Norma Nacional Americana para o Uso Seguro de Lasers
(Disponível através da LIA)

Comissão Eletrotécnica Internacional
IEC 60825-1, Edição 1.2, 2001-08
Segurança de produtos laser –
Parte 1: Classificação de equipamentos, requisitos e guia do utilizador.
(Disponível através da LIA)

Equipamento de segurança laser
Laurin Publishing
Equipamentos de segurança laser e guias do comprador