教程之一激光及激光加工设备的安全使用1分析.doc

团结普瑞玛培训教程之一激光及激光加工设备的安全使用王瑞延徐世璞付百泉编写上海团结普瑞玛激光设备有限公司2006年9月17日UNITY PRI M A目录激光及激光加工设备的安全使用第一章 激光安全标准 1第二章 使用激光加工机的危险 1一、 激光辐照的危险 1二、 伴随危险 3第三章 激光产品的分类 5三、 可达发射极限（AEL） 5四、 激光产品分类 5第四章 安全和防护措施 6一、 禁止性措施 61. 严禁疲劳、酒后操作 62. 严禁直视激光束 63. 运行过程中严禁打开高频发生器机罩 64. 严禁敞开光路运行 65. 严禁佩戴金属物品操作 66. 严禁在无加工靶材时长时间输出激光束 77. 严禁在激光加工区堆放易燃物品 7二、 将激光设备所在位置划定为危险区 7三、 工作区保持通风、整洁、照明良好 8四、 穿戴防护镜和防护服 8五、 钥匙 8六、七、 "两人同行制” 9八、 妥善处理损坏的光学器件 9九、 其他措施 9十、 急救 9第五章 安全标记 9本篇内容，关涉人身安全，务必全面理解并遵循本应该在介绍了一些激光加工及设备的知识以后，再来介绍此部分内容，理解起来才能心领 神会。

但是，对于激光加工行业从业人员，安全问题实在太重要了，所以，无论如何，我们也要 首先灌输安全方面的知识和观念第一章激光安全标准在安全方面，激光加工设备应遵照下列标准，但不限于这些标准：1. 《GB/T 15706. 1 —1995机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语、方法学》2. 《GB/T 15706. 2—1995机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范》3. 《GB / T 5226. 1—2002机械安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件》4. 《GB7247.1-2001激光产品的安全 第1部分：设备分类、要求和用户指南》 (idt《IEC60825-1 : 1984 Safety of laser products - Part 1: Equipment classification, requirements and user's guid》)5. 《GB18490-2001 激光加工机械 安全要求》(eqv 《ISO 11553:1996 Safety of machinery - Laser process ing mach ines - Safety requirements)6. 《GB10320-1995激光设备和设施的电气安全》(eqv 《IEC 820: Electrical safety of laser equipme nt and in stallati on》7. 《GB10435- 89乍业场所激光辐射卫生标准》，卫生部1989年2月24日发布，1989年10月1 日实施8. 《JB/T5524-91实验室激光安全规则》，机械电子工业部1991年7月16日发布，1992年7月 1日实施。

第二章使用激光加工机的危险一、机械危险作为激光加工机作为机器之一种，自然具有一般机器的机械危险 根据《GB /T 15706. 1 —1995机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语、方法学》，机械危险是指由于机器零件、工具、工件或飞溅的固体、流体物质的机械作用可能产生伤害的各种物理因素的总称挤压危险运动的横梁或工作台与固定的门、床身、底座等，可能产生挤压危险冲击危险运动的横梁或工作台等可能产生冲击危险刺伤或扎穿危险工作台上的支承条或支承顶针，可能刺伤或扎穿人体二、激光辐照的危险团结普瑞玛的激光加工设备采用大功率 CO2激光器整机属于4类激光产品，其中红光指示 器属于2类激光产品激光对人体的伤害主要是灼伤眼睛角膜和皮肤激光辐照对于所有的生物系统引起损伤的机理，包括：热反应、热声瞬变和光化学相互作用 的过程引起损伤的程度与物理参数有关，最主要的是波长、脉宽、聚焦尺寸、辐照度和辐照量在超阈值照射中，主要的损伤机理与照射的持续时间有关表1照射时间与损伤机理照射时间起主要作用的损伤机理纳秒和亚纳秒声瞬变效应100毫秒〜数秒热效应超过100秒光化学效应眼特别适合于接受和传导光辐照紫外和远红外激光辐射致使角膜损伤，然而可见光与近红 外晚上将被透射到视网膜上。

表2过量光照的病理效应一览表CIE光谱范围眼睛皮肤备注紫外辐射C(180 nm 〜280nm)光致角膜炎红斑（阳光灼伤）、加速皮肤的老化过程紫外辐射B(280nm 〜315 nm)光致角膜炎色素沉着暗色、光敏感作用皮肤灼伤紫外辐射A(315 nm 〜400nm)光化学反应暗色、光敏感作用皮肤灼伤可见光(400nm 〜780nm)光化学和热效应所致的视网膜损伤暗色、光敏感作用皮肤灼伤红外辐射A(780nm 〜1400nm)白内障、视网膜损伤皮肤灼伤红外辐射B（1.4 卩 m〜3.0 卩 m）白内障、水分蒸发角膜灼伤皮肤灼伤红外辐射C（3.0卩 m〜1mm）角膜灼伤皮肤灼伤团结普瑞玛的机器的激光波长10.6卩m三、伴随危险除了激光辐照产生的危险之外，激光加工设备还存在其它危险1） 电气系统电击工业用激光器的供电电源为几千伏至几万伏高压高电压可造成严重伤害，应特别注意 电容器组贮有能量时的危险激光器所用电压足以致命进行任何维护前，应断开所有电源，确保释放电容器如在接近高压部件开始工作前，没有断开所有电源，可能导致严重的电击甚至死亡 在激光器的高压区域附近工作时，应始终遵守以下安全预防措施：a. 不得单独或疲倦时在高压区域工作。

b. 身体出汗，不得在高压区域工作 （潮湿身体的电阻会大大下降）c. 切勿在口袋中装金属物品；不要戴金属皮带扣另外，应脱去所有首饰 （手表、戒指、项链）2） 保护和辅助气体可能引起缺氧激光加工时，为了保护镜片，常采用氮气作为保护切割某些工件时，常采用氮气作为 辅助气体在闭塞的空间内，过量的氮气可能引起缺氧可能导致火灾切割碳钢时，以氧气为辅助气体过量的氧气可能导致火灾熔融金属飞溅在高压辅助气体的强烈气流作用下，熔融金属物向四周飞溅聚焦镜破裂聚焦镜在高压氮气（10大气压以上）以及高功率激光束作用下，可能炸裂，并可能产生 碎片并飞迸而出高压管路爆裂高压管路爆裂后可能猛烈迸出，并同时引起其他物品迸出3） 光学器件剧毒物质CO2激光器所用的聚焦镜等光学器件，用化学气相沉积 （CVO）法制造，多采用ZnSe,超 过燃点时，产生有毒的Se蒸气，为剧毒物质放射性物质为了提高透射率，在透镜上涂有放射性物质钍的化合物膜透镜损坏时，应妥善处理， 而不能按常规废物处理4） 大气污染激光切割时的靶材气化物和反应产物，如一氧化碳、二氧化碳、金属蒸汽（或飞溅物）等, 不仅可能造成大气污染，而且容易使工作区周围的可燃性物质（布料、 油料等）燃烧而造 成火灾。

5） 激光器工作气体中的CO成分Rofin激光器工作气体混有一定量的一氧化碳（CO），当更换气体时，这些CO会从谐振 腔排放到大气中必须保持激光器周围通风并确保气瓶密闭！6） 材料加工在充分了解工艺参数并有相应安全措施的条件下，机器可切割以下材料：碳钢不锈钢木材塑料如果切割其他材料，则务必了解该材料可能导致的危险，并采取相应的防范措施某些材料会在加工过程中产生有毒气体切割木材、PVC板、有机玻璃等，可能产生明火某些材料会爆炸某些材料（如铝、镜面不锈钢）对激光的反射率很高，从而引起反射激光辐射7） 紫外线焊接过程中会产生等离子云，这种物质会严重损害眼睛和皮肤， 操作时应穿戴防护服，并 与焊接工作区保持必要的距离8）高温物体激光加工物体，温度很高，不能马上徒手拿取，那样会造成灼伤可以戴阻燃手套拿取, 或者等充分冷却以后再拿取第三章激光产品的分类由于激光束的波长、能量及脉冲特性可能涉及的范围很广，所以使用时危害程度很悬殊根 据危害程度，激光产品分为1类、2类、3A类、3B类、4类共5类其中1类危害程度最小，4 类产品危害程度最大团结普瑞玛的激光加工设备整机属于 4类激光产品，其中红光指示器属于 2类激光产品。

红 光指示器起辅助定位作用，虽然对人类皮肤没有伤害，但对眼睛有严重伤害，切记不要直视四、可达发射极限（AEL）可达发射极限（Accessible Emission Limit，简写AEL），所定类别内允许的最大发射水平团结普瑞玛使用的激光器的波长为 10.6卩m此波长激光的各类可达发射极限如下表表3 10.6卩m波长的激光可达发射极限1类2类3A类3B类4类发射持 续时间t（秒）可达发射极限发射持 续时间t（秒）可达发射极限发射持 续时间t（秒）可达发射极限发射持 续时间 t（秒）可达发射极限发射持 续时间 t（秒）可达发射极限-9<101110 W •-2 m同1类-9<101110 W •-2 m-9<101.25 X810 W10-9~10-7100J -m-2-9 -710 ~10100J -m-2-910 ~0.251.25J超过3B类10-7~1035.6 X103严5J• m-2-710 ~105.6 X103严 5j• m-2103~3 X104103W •-2 m10~3 X104103W --2 m0.25~3X 1040.5W五、激光产品分类激光产品类别定义备注表4激光器的分类激光产品类别 定义 备注1类在合理可预见的工作条件下是安全的。

2类发射波长为400nm〜700nm可见光的激光器，通常可由包括眨眼 发射在内的回避反应提供眼睛保护3A类用裸眼观察是安全的对发射波长为 400nm〜700nm的激光，由 包括眨眼灾难的回避反应提供保护对于其他波长对裸眼的危害 不大于1类激光器用光学装置（如：双目镜、望远镜、显微镜） 直接进行3A类的光束内视观察可能是危险的3B类直接光束内视是危险的观察漫反射一般是安全的观察此类可 见激光漫反射的安全条件是：光屏到角膜的最短距离为 13cm,最长观察时间为10秒4类能产生危险的漫反射可能引起皮肤灼伤、火灾使用这类激光 产品应特别小心第四章安全和防护措施团结普瑞玛的激光设备为大功率的 CO2激光加工机，属于4类激光产品，使用、操作、 维修这类机器，必须确保落实以下安全措施（但不限于此）一、禁止性措施1. 严禁疲劳、酒后操作激光设备的使用，存在较大风险，如果麻痹大意，极可能招致伤害因此，严禁疲劳、酒后 操作激光设备2. 严禁直视激光束激光是不可见光CO2激光器波长为10.6卩m,。