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In der schnelllebigen Welt des technologischen Fortschritts hat sich die Anwendung von Lasern dramatisch ausgeweitet und Branchen mit Anwendungen wie Laserschneiden, Schweißen, Markieren und Beschichten revolutioniert. Diese Ausweitung hat jedoch eine erhebliche Lücke im Sicherheitsbewusstsein und in der Schulung von Ingenieuren und Technikern zutage gefördert, wodurch viele Mitarbeiter an vorderster Front Laserstrahlung ausgesetzt sind, ohne sich der potenziellen Gefahren bewusst zu sein. Dieser Artikel soll Aufschluss über die Bedeutung von Lasersicherheitsschulungen, die biologischen Auswirkungen der Laserexposition und umfassende Schutzmaßnahmen zum Schutz derjenigen geben, die mit oder in der Nähe von Lasertechnologie arbeiten.
Der dringende Bedarf an Lasersicherheitsschulungen
Für die Betriebssicherheit und Effizienz beim Laserschweißen und ähnlichen Anwendungen ist eine Laserschutzschulung von größter Bedeutung. Hochintensives Licht, Hitze und potenziell schädliche Gase, die beim Laserbetrieb entstehen, stellen ein Gesundheitsrisiko für das Bedienpersonal dar. Sicherheitsschulungen schulen Ingenieure und Arbeiter in der richtigen Verwendung persönlicher Schutzausrüstung (PSA), wie Schutzbrillen und Gesichtsschutzschilden, sowie in Strategien zur Vermeidung direkter oder indirekter Laserexposition und sorgen so für einen wirksamen Schutz ihrer Augen und Haut.
Die Gefahren von Lasern verstehen
Biologische Wirkungen von Lasern
Laser können schwere Hautschäden verursachen, weshalb ein Hautschutz erforderlich ist. Die Hauptsorge liegt jedoch in Augenschäden. Lasereinwirkung kann zu thermischen, akustischen und photochemischen Effekten führen:
Thermal:Die Erzeugung und Absorption von Wärme kann zu Verbrennungen der Haut und der Augen führen.
Akustisch: Mechanische Stoßwellen können zu örtlicher Verdampfung und Gewebeschädigung führen.
Photochemisch: Bestimmte Wellenlängen können chemische Reaktionen auslösen, die möglicherweise Katarakte, Hornhaut- oder Netzhautverbrennungen verursachen und das Hautkrebsrisiko erhöhen.
Die Auswirkungen auf die Haut können je nach Laserkategorie, Pulsdauer, Wiederholungsrate und Wellenlänge von leichter Rötung und Schmerzen bis hin zu Verbrennungen dritten Grades reichen.
| Wellenlängenbereich | Pathologische Wirkung |
| 180–315 nm (UV-B, UV-C) | Photokeratitis ähnelt einem Sonnenbrand, betrifft jedoch die Hornhaut des Auges. |
| 315-400 nm (UV-A) | Photochemischer Katarakt (Trübung der Augenlinse) |
| 400–780 nm (sichtbar) | Eine photochemische Schädigung der Netzhaut, auch Netzhautverbrennung genannt, entsteht, wenn die Netzhaut durch Lichteinwirkung verletzt wird. |
| 780–1400 nm (nahes Infrarot) | Katarakt, Netzhautverbrennung |
| 1,4-3,0μm(IR) | Kammerwasser (Protein im Kammerwasser), Katarakt, Hornhautverbrennung Von einem wässrigen Aufflackern spricht man, wenn Protein im Kammerwasser des Auges auftritt. Ein Katarakt ist eine Trübung der Augenlinse, und eine Hornhautverbrennung ist eine Schädigung der Hornhaut, der Vorderfläche des Auges. |
| 3,0μm-1mm | Hornhautverbrennung |
Augenschäden, die größte Sorge, variieren je nach Pupillengröße, Pigmentierung, Pulsdauer und Wellenlänge. Unterschiedliche Wellenlängen dringen in verschiedene Augenschichten ein und verursachen Schäden an Hornhaut, Linse oder Netzhaut. Durch die Fokussierungsfähigkeit des Auges wird die Energiedichte auf der Netzhaut deutlich erhöht, sodass geringe Strahlendosen ausreichen, um schwere Netzhautschäden zu verursachen, die zu einer verminderten Sehkraft oder Blindheit führen können.
Gefahren für die Haut
Lasereinwirkung auf die Haut kann zu Verbrennungen, Hautausschlägen, Blasen und Pigmentveränderungen führen und möglicherweise das Unterhautgewebe zerstören. Unterschiedliche Wellenlängen dringen unterschiedlich tief in das Hautgewebe ein.
Lasersicherheitsstandard
GB72471.1-2001
GB7247.1-2001 mit dem Titel „Sicherheit von Laserprodukten – Teil 1: Geräteklassifizierung, Anforderungen und Benutzerhandbuch“ legt Vorschriften für die Sicherheitsklassifizierung, Anforderungen und Anleitungen für Benutzer von Laserprodukten fest. Dieser Standard wurde am 1. Mai 2002 eingeführt und zielt darauf ab, die Sicherheit in verschiedenen Bereichen zu gewährleisten, in denen Laserprodukte verwendet werden, beispielsweise in Industrie-, Gewerbe-, Unterhaltungs-, Forschungs-, Bildungs- und medizinischen Anwendungen. Es wurde jedoch durch GB 7247.1-2012 ersetzt(Chinesischer Standard) (Kodex von China) (OpenSTD).
GB18151-2000
GB18151-2000, bekannt als „Laser Guards“, konzentrierte sich auf die Spezifikationen und Anforderungen für Laserschutzschirme, die zur Abschirmung der Arbeitsbereiche von Laserbearbeitungsmaschinen verwendet werden. Diese Schutzmaßnahmen umfassten sowohl langfristige als auch temporäre Lösungen wie Laservorhänge und -wände, um die Sicherheit während des Betriebs zu gewährleisten. Der am 2. Juli 2000 herausgegebene und am 2. Januar 2001 umgesetzte Standard wurde später durch GB/T 18151-2008 ersetzt. Es galt für verschiedene Komponenten von Schutzschirmen, einschließlich optisch transparenter Schirme und Fenster, mit dem Ziel, die Schutzeigenschaften dieser Schirme zu bewerten und zu standardisieren (Kodex von China) (OpenSTD) (Antpedia).
GB18217-2000
GB18217-2000 mit dem Titel „Lasersicherheitsschilder“ legte Richtlinien für die grundlegenden Formen, Symbole, Farben, Abmessungen, erläuternden Texte und Verwendungsmethoden für Schilder fest, die Personen vor Schäden durch Laserstrahlung schützen sollen. Es galt für Laserprodukte und Orte, an denen Laserprodukte hergestellt, verwendet und gewartet werden. Dieser Standard wurde am 1. Juni 2001 umgesetzt, wurde jedoch seit dem 1. Oktober 2009 durch GB 2894-2008 „Sicherheitszeichen und Richtlinien für die Verwendung“ ersetzt(Kodex von China) (OpenSTD) (Antpedia).
Klassifizierung schädlicher Laser
Laser werden nach ihrem potenziellen Schaden für menschliche Augen und Haut klassifiziert. Industrielle Hochleistungslaser, die unsichtbare Strahlung aussenden (einschließlich Halbleiterlaser und CO2-Laser), bergen erhebliche Risiken. Sicherheitsstandards kategorisieren alle Lasersysteme mitFaserlaserAusgänge werden oft als Klasse 4 eingestuft, was die höchste Risikostufe anzeigt. Im folgenden Inhalt besprechen wir die Lasersicherheitsklassifizierungen von Klasse 1 bis Klasse 4.
Laserprodukt der Klasse 1
Ein Laser der Klasse 1 gilt in normalen Situationen als sicher für jedermann. Dies bedeutet, dass Sie sich nicht verletzen, wenn Sie direkt oder durch herkömmliche Vergrößerungsgeräte wie Teleskope oder Mikroskope in einen solchen Laser blicken. Die Sicherheitsnormen überprüfen dies, indem sie bestimmte Regeln dazu anwenden, wie groß der Laserlichtfleck ist und wie weit man entfernt sein sollte, um ihn sicher betrachten zu können. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass einige Laser der Klasse 1 immer noch gefährlich sein können, wenn man sie durch sehr starke Lupen betrachtet, da diese mehr Laserlicht als gewöhnlich sammeln können. Manchmal werden Produkte wie CD- oder DVD-Player als Klasse 1 gekennzeichnet, weil sie über einen stärkeren Laser im Inneren verfügen, dieser jedoch so hergestellt ist, dass bei regelmäßiger Verwendung kein schädliches Licht nach außen dringen kann.
Unser Laser der Klasse 1:Erbiumdotierter Glaslaser, L1535 Entfernungsmessermodul
Laserprodukt der Klasse 1M
Ein Laser der Klasse 1M ist im Allgemeinen sicher und schadet Ihren Augen bei normalem Gebrauch nicht, sodass Sie ihn ohne besonderen Schutz verwenden können. Dies ändert sich jedoch, wenn Sie Werkzeuge wie Mikroskope oder Teleskope verwenden, um den Laser zu betrachten. Diese Werkzeuge können den Laserstrahl fokussieren und ihn stärker machen, als es als sicher gilt. Laser der Klasse 1M haben Strahlen, die entweder sehr breit oder gespreizt sind. Normalerweise überschreitet das Licht dieser Laser nicht die sichere Grenze, wenn es direkt in Ihr Auge gelangt. Wenn Sie jedoch eine Vergrößerungsoptik verwenden, kann diese mehr Licht in Ihr Auge sammeln, was möglicherweise ein Risiko darstellt. Während das direkte Licht eines Lasers der Klasse 1M sicher ist, kann die Verwendung mit bestimmten Optiken ihn gefährlich machen, ähnlich wie bei Lasern der Klasse 3B mit höherem Risiko.
Laserprodukt der Klasse 2
Ein Laser der Klasse 2 ist sicher in der Verwendung, da er so funktioniert, dass jemand, der versehentlich in den Laser blickt, durch seine natürliche Reaktion, z. B. durch Blinzeln oder Wegschauen vor hellem Licht, geschützt wird. Dieser Schutzmechanismus funktioniert für Belichtungen bis zu 0,25 Sekunden. Diese Laser liegen nur im sichtbaren Spektrum vor, das eine Wellenlänge zwischen 400 und 700 Nanometern hat. Sie haben eine Leistungsgrenze von 1 Milliwatt (mW), wenn sie kontinuierlich Licht aussenden. Sie können stärker sein, wenn sie jeweils weniger als 0,25 Sekunden lang Licht aussenden oder wenn ihr Licht nicht fokussiert ist. Das bewusste Vermeiden des Blinzelns oder Wegschauens vom Laser kann jedoch zu Augenschäden führen. Werkzeuge wie einige Laserpointer und Entfernungsmessgeräte verwenden Laser der Klasse 2.
Laserprodukt der Klasse 2M
Ein Laser der Klasse 2M gilt aufgrund Ihres natürlichen Blinzelreflexes im Allgemeinen als sicher für Ihre Augen, wodurch Sie vermeiden, zu lange in helles Licht zu schauen. Diese Art von Laser, ähnlich der Klasse 1M, sendet Licht aus, das entweder sehr breit ist oder sich schnell ausbreitet, wodurch die Menge an Laserlicht, die durch die Pupille in das Auge gelangt, gemäß den Standards der Klasse 2 auf ein sicheres Maß begrenzt wird. Diese Sicherheit gilt jedoch nur, wenn Sie zum Betrachten des Lasers keine optischen Geräte wie Lupen oder Teleskope verwenden. Wenn Sie solche Instrumente verwenden, können diese das Laserlicht fokussieren und möglicherweise das Risiko für Ihre Augen erhöhen.
Laserprodukt der Klasse 3R
Ein Laser der Klasse 3R erfordert eine sorgfältige Handhabung, da er zwar relativ sicher ist, ein direkter Blick in den Strahl jedoch riskant sein kann. Dieser Lasertyp kann mehr Licht aussenden, als als völlig sicher gilt, das Verletzungsrisiko wird jedoch als gering eingeschätzt, wenn Sie vorsichtig sind. Für sichtbare Laser (im sichtbaren Lichtspektrum) sind Laser der Klasse 3R auf eine maximale Leistungsabgabe von 5 Milliwatt (mW) beschränkt. Für Laser anderer Wellenlängen und für gepulste Laser gelten unterschiedliche Sicherheitsgrenzwerte, die unter bestimmten Bedingungen höhere Leistungen ermöglichen können. Der Schlüssel zur sicheren Verwendung eines Lasers der Klasse 3R besteht darin, den direkten Blick auf den Strahl zu vermeiden und alle bereitgestellten Sicherheitsanweisungen zu befolgen.
Laserprodukt der Klasse 3B
Ein Laser der Klasse 3B kann gefährlich sein, wenn er direkt auf das Auge trifft. Wenn das Laserlicht jedoch von rauen Oberflächen wie Papier reflektiert wird, ist es nicht schädlich. Für Dauerstrahllaser, die in einem bestimmten Bereich (von 315 Nanometern bis zum fernen Infrarot) arbeiten, beträgt die maximal zulässige Leistung ein halbes Watt (0,5 W). Bei Lasern, die im sichtbaren Lichtbereich (400 bis 700 Nanometer) ein- und ausgeschaltet werden, sollten sie 30 Millijoule (mJ) pro Impuls nicht überschreiten. Für Laser anderer Typen und für sehr kurze Pulse gelten andere Regeln. Bei der Verwendung eines Lasers der Klasse 3B müssen Sie in der Regel eine Schutzbrille tragen, um Ihre Augen zu schützen. Diese Laser müssen außerdem über einen Schlüsselschalter und eine Sicherheitsverriegelung verfügen, um eine versehentliche Verwendung zu verhindern. Obwohl Laser der Klasse 3B in Geräten wie CD- und DVD-Brennern zu finden sind, gelten diese Geräte als Geräte der Klasse 1, da der Laser im Inneren eingeschlossen ist und nicht entweichen kann.
Laserprodukt der Klasse 4
Laser der Klasse 4 sind der leistungsstärkste und gefährlichste Typ. Sie sind stärker als Laser der Klasse 3B und können schwere Schäden wie Hautverbrennungen oder bleibende Augenschäden verursachen, wenn sie dem Strahl direkt, reflektiert oder gestreut ausgesetzt werden. Diese Laser können sogar Brände auslösen, wenn sie auf etwas Brennbares treffen. Aufgrund dieser Risiken erfordern Laser der Klasse 4 strenge Sicherheitsfunktionen, einschließlich eines Schlüsselschalters und einer Sicherheitsverriegelung. Sie werden häufig in industriellen, wissenschaftlichen, militärischen und medizinischen Bereichen eingesetzt. Bei medizinischen Lasern ist es wichtig, Sicherheitsabstände und -bereiche zu beachten, um Gefahren für die Augen zu vermeiden. Zur Vermeidung von Unfällen sind zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um den Strahl zu verwalten und zu kontrollieren.
Etikettenbeispiel eines gepulsten Faserlasers von LumiSpot
So schützen Sie sich vor Lasergefahren
Hier finden Sie eine einfachere Erklärung, wie Sie sich richtig vor Lasergefahren schützen können, geordnet nach verschiedenen Rollen:
Für Laserhersteller:
Sie sollten nicht nur die Lasergeräte (wie Laserschneider, Handschweißgeräte und Markierungsmaschinen) bereitstellen, sondern auch wichtige Sicherheitsausrüstung wie Schutzbrillen, Sicherheitsschilder, Anweisungen zur sicheren Verwendung und Sicherheitsschulungsmaterialien. Es liegt in ihrer Verantwortung, sicherzustellen, dass Benutzer sicher und informiert sind.
Für Integratoren:
Schutzgehäuse und Laserschutzräume: Jedes Lasergerät muss über ein Schutzgehäuse verfügen, um zu verhindern, dass Menschen gefährlicher Laserstrahlung ausgesetzt werden.
Barrieren und Sicherheitsverriegelungen: Geräte müssen über Barrieren und Sicherheitsverriegelungen verfügen, um zu verhindern, dass sie schädlichen Laserstrahlen ausgesetzt werden.
Schlüsselcontroller: Systeme der Klassen 3B und 4 sollten über Schlüsselcontroller verfügen, um den Zugang und die Nutzung einzuschränken und so die Sicherheit zu gewährleisten.
Für Endbenutzer:
Management: Laser sollten nur von geschultem Fachpersonal bedient werden. Ungeschultes Personal sollte sie nicht verwenden.
Schlüsselschalter: Installieren Sie Schlüsselschalter an Lasergeräten, um sicherzustellen, dass diese nur mit einem Schlüssel aktiviert werden können, was die Sicherheit erhöht.
Beleuchtung und Platzierung: Stellen Sie sicher, dass Räume mit Lasern hell beleuchtet sind und dass die Laser in Höhen und Winkeln platziert werden, die eine direkte Sicht auf die Augen vermeiden.
Ärztliche Aufsicht:
Arbeiter, die Laser der Klassen 3B und 4 verwenden, sollten sich regelmäßig von qualifiziertem Personal ärztlich untersuchen lassen, um ihre Sicherheit zu gewährleisten.
LasersicherheitAusbildung:
Bediener sollten in der Bedienung des Lasersystems, dem persönlichen Schutz, Gefahrenkontrollverfahren, der Verwendung von Warnschildern, der Meldung von Vorfällen und dem Verständnis der biologischen Auswirkungen von Lasern auf Augen und Haut geschult werden.
Kontrollmaßnahmen:
Kontrollieren Sie den Einsatz von Lasern streng, insbesondere in Bereichen, in denen sich Menschen aufhalten, um eine versehentliche Exposition, insbesondere für die Augen, zu vermeiden.
Warnen Sie Personen in der Umgebung, bevor Sie Hochleistungslaser verwenden, und stellen Sie sicher, dass alle eine Schutzbrille tragen.
Bringen Sie in und um Laserarbeitsbereiche und Eingänge Warnschilder an, um auf das Vorhandensein von Lasergefahren hinzuweisen.
Lasergesteuerte Bereiche:
Beschränken Sie den Lasereinsatz auf bestimmte, kontrollierte Bereiche.
Verwenden Sie Türschutzvorrichtungen und Sicherheitsschlösser, um unbefugten Zugriff zu verhindern und sicherzustellen, dass die Laser nicht mehr funktionieren, wenn Türen unerwartet geöffnet werden.
Vermeiden Sie reflektierende Oberflächen in der Nähe von Lasern, um Strahlreflexionen zu vermeiden, die Personen schädigen könnten.
Verwendung von Warn- und Sicherheitszeichen:
Bringen Sie Warnschilder an der Außenseite und den Bedienfeldern von Lasergeräten an, um mögliche Gefahren deutlich anzuzeigen.
SicherheitsetikettenFür Laserprodukte:
1. Alle Lasergeräte müssen mit Sicherheitsschildern versehen sein, auf denen Warnhinweise, Strahlungsklassifizierungen und der Ort, an dem die Strahlung austritt, angegeben sind.
2. Etiketten sollten so angebracht werden, dass sie gut sichtbar sind, ohne Laserstrahlung ausgesetzt zu werden.
Tragen Sie eine Laserschutzbrille, um Ihre Augen vor dem Laser zu schützen
Persönliche Schutzausrüstung (PSA) für den Laserschutz wird als letztes Mittel eingesetzt, wenn technische und Managementkontrollen die Gefahren nicht vollständig reduzieren können. Dazu gehören Laserschutzbrillen und -kleidung:
Laserschutzbrillen schützen Ihre Augen, indem sie die Laserstrahlung reduzieren. Sie müssen strenge Anforderungen erfüllen:
⚫Zertifiziert und gekennzeichnet nach nationalen Standards.
⚫Geeignet für den Lasertyp, die Wellenlänge, den Betriebsmodus (kontinuierlich oder gepulst) und die Leistungseinstellungen.
⚫Deutlich gekennzeichnet, um die Auswahl der richtigen Brille für einen bestimmten Laser zu erleichtern.
⚫Der Rahmen und die Seitenschilder sollten ebenfalls Schutz bieten.
Es ist wichtig, die richtige Art von Schutzbrille zum Schutz vor dem jeweiligen Laser zu verwenden, mit dem Sie arbeiten, unter Berücksichtigung seiner Eigenschaften und der Umgebung, in der Sie sich befinden.
Wenn Ihre Augen nach der Anwendung von Sicherheitsmaßnahmen immer noch Laserstrahlung ausgesetzt sein könnten, die über den sicheren Grenzwerten liegt, müssen Sie zum Schutz Ihrer Augen eine Schutzbrille verwenden, die zur Wellenlänge des Lasers passt und die richtige optische Dichte aufweist.
Verlassen Sie sich nicht ausschließlich auf eine Schutzbrille; Schauen Sie niemals direkt in einen Laserstrahl, auch wenn Sie sie tragen.
Auswahl von Laserschutzkleidung:
Bieten Sie Arbeitnehmern, die Strahlung ausgesetzt sind, die über dem für die Haut maximal zulässigen Expositionswert (MPE) liegt, geeignete Schutzkleidung an. Dies trägt dazu bei, die Hautexposition zu reduzieren.
Die Kleidung sollte aus feuerbeständigen und hitzebeständigen Materialien bestehen.
Versuchen Sie, so viel Haut wie möglich mit der Schutzausrüstung zu bedecken.
So schützen Sie Ihre Haut vor Laserschäden:
Tragen Sie langärmelige Arbeitskleidung aus schwer entflammbaren Materialien.
Installieren Sie in Bereichen, in denen der Lasereinsatz kontrolliert wird, Vorhänge und lichtblockierende Paneele aus flammhemmenden Materialien, die mit schwarzem oder blauem Silikonmaterial beschichtet sind, um UV-Strahlung zu absorbieren und Infrarotlicht zu blockieren und so die Haut vor Laserstrahlung zu schützen.
Um die Sicherheit bei der Arbeit mit oder in der Nähe von Lasern zu gewährleisten, ist es von entscheidender Bedeutung, die richtige persönliche Schutzausrüstung (PSA) auszuwählen und richtig zu verwenden. Dazu gehört es, die spezifischen Gefahren zu verstehen, die mit verschiedenen Lasertypen verbunden sind, und diese zu verstehenTreffen Sie sorgfältige Vorsichtsmaßnahmen, um Augen und Haut vor möglichen Schäden zu schützen.
Fazit und Zusammenfassung
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.04.2024