La principal actualización de hoy trata sobre la seguridad y protección láser. Debido a la rápida expansión de las aplicaciones láser, cada vez más campos tradicionales, como el corte , la soldadura, el marcado y el revestimiento láser, están empezando a utilizarlo. Sin embargo, existe una falta de formación para ingenieros y técnicos, lo que provoca que un número considerable de trabajadores de primera línea estén expuestos a la radiación láser durante periodos prolongados. Desconocen los daños que pueden causar los láseres, y los directivos también desconocen sus peligros. Con el tiempo, esto puede provocar enfermedades profesionales irreversibles en el personal de planta. La tecnología láser en sí no es intimidante; basta con una protección adecuada para garantizar la seguridad. Por lo tanto, este artículo pretende concienciar sobre los peligros y las medidas de protección relacionados con los láseres entre los integradores de equipos láser, los fabricantes que venden productos láser, los responsables de producción de primera línea, los ingenieros y otras partes interesadas. Es fundamental que las empresas asuman la responsabilidad social de producir productos seguros y que los ingenieros de primera línea aprendan a protegerse.

La capacitación en seguridad láser es crucial para la seguridad y eficiencia de las operaciones de soldadura láser. Durante el proceso de soldadura láser, la generación de luz de alta intensidad, calor y gases nocivos puede suponer riesgos potenciales para la salud de los operadores. Mediante la capacitación en seguridad láser, ingenieros y operadores pueden aprender a utilizar correctamente el equipo de protección individual (EPI), como gafas protectoras y pantallas faciales, y a evitar el contacto directo o indirecto con el haz láser, garantizando así una protección eficaz para sus ojos y piel.

La exposición al láser puede causar graves daños en la piel, de ahí la necesidad de protección cutánea, pero las lesiones oculares son el principal peligro. El daño causado por el rayo láser se puede dividir en tres tipos:

Térmico: Es el resultado de áreas expuestas que generan y absorben calor, lo que produce quemaduras en la piel y los ojos.

Acústico: Produce ondas de choque mecánicas, similares al efecto dominó que se produce al arrojar una piedra a un estanque. Los efectos acústicos pueden provocar vaporización localizada y daño tisular.

Fotoquímico: Ciertas longitudes de onda pueden inducir reacciones químicas en los tejidos, provocando en algunos casos quemaduras en el cristalino, la córnea o la retina y aumentando el riesgo de cáncer de piel.

Los efectos de los láseres sobre la piel varían, desde un leve enrojecimiento y dolor hasta quemaduras de tercer grado, dependiendo de la categoría del láser, la duración del pulso y la frecuencia de repetición, y la longitud de onda.

Las lesiones oculares son una preocupación principal. El impacto en los ojos depende de diversos factores, como el tamaño de la pupila, la deposición de pigmento, la duración y frecuencia de repetición del pulso láser, y la longitud de onda. Las diferentes longitudes de onda penetran en los ojos a diferentes profundidades, causando daños en esa capa y en la córnea, el cristalino o la retina

La alta temperatura generada por los láseres puede causar la coagulación o vaporización de proteínas en un instante, dañando así los tejidos biológicos. Los ojos son los órganos más sensibles a los láseres en el cuerpo humano. Debido al efecto de enfoque del globo ocular sobre la luz, la densidad de energía en la retina puede aumentar hasta 105 veces. Por lo tanto, incluso una dosis baja de radiación puede causar daños graves a la retina, provocando pérdida de visión o incluso ceguera.

Las diferentes longitudes de onda de los láseres causan distintos daños oculares. Dado que la transparencia de los ojos a las diferentes longitudes de onda varía, el daño ocular causado por láseres de diferentes longitudes de onda varía. Por lo tanto, observar directamente el proceso de soldadura láser sin gafas protectoras puede causar daños irreversibles en los ojos.

Debido al efecto de enfoque del ojo humano, la luz externa débil que ingresa al ojo se enfocará, lo que provocará un aumento en la densidad de energía y ejercerá así un efecto dañino más fuerte sobre el ojo.

La luz infrarroja emitida por los láseres causa daños significativos al ojo humano, causando quemaduras en la retina y llevando a una disminución de la visión o incluso a la ceguera. Cuando el haz de luz entra en la pupila, penetra el cristalino y se enfoca en la retina, precisamente en la mácula, la zona más sensible de la retina. Una vez dañada esta zona, siempre quedará una mancha negra en el área central del campo visual, que no se puede restaurar. Debido a la invisibilidad de la luz infrarroja, incluso una pequeña cantidad de láser que entra en el ojo no puede activar el reflejo de parpadeo oportuno, lo que permite que el láser entre continuamente en la pupila, causando un daño mayor que la luz visible. Por lo tanto, es esencial usar gafas protectoras al realizar operaciones de procesamiento láser, e idealmente, se debe proporcionar protección corporal completa cuando las condiciones lo permitan.

Cuando la iluminación de una habitación es tenue, las pupilas se dilatan para permitir el paso de más luz, lo que permite una observación más nítida. Si hay radiación láser en condiciones de iluminación tan tenue, la cantidad de láser que entra en el ojo aumenta, lo que provoca daños oculares más graves. Por lo tanto, las estaciones de trabajo y las salas de protección deben estar adecuadamente iluminadas, y la iluminación de la fábrica debe ser suficiente para evitar mayores daños oculares.

Daño del láser a la piel:

La irradiación láser sobre la piel puede provocar quemaduras, eritema, ampollas, deposición de pigmento y, en última instancia, la destrucción completa del tejido subcutáneo. Diferentes longitudes de onda pueden alcanzar distintas profundidades del tejido cutáneo (como se muestra en el diagrama a continuación). Generalmente, las longitudes de onda más largas tienen una mayor capacidad de penetración. A 400 nm, la penetración en el tejido cutáneo no supera 1 mm, alcanzando la dermis; a 514 nm, la penetración oscila aproximadamente entre 0,5 mm y 2 mm; y a 630 nm, la penetración oscila aproximadamente entre 1 mm y 6 mm. La luz infrarroja a 1070 nm puede penetrar la epidermis, la dermis e incluso el tejido subcutáneo.

¿Qué láseres suponen una amenaza?

Según diversas normas, los riesgos del láser para el ojo y la piel humanos se clasifican de la siguiente manera:

Láseres industriales de alta potencia que emiten longitudes de onda de radiación láser invisible de 400-1080 nm (incluidos láseres semiconductores (luz azul y roja) y láseres de fibra (luz roja y verde), así como láseres de dióxido de carbono de 10,6 µm). Según la norma IEC EN 60825-1, la salida de fibra de todos los sistemas láser está clasificada como Clase 4. Los usuarios son responsables de garantizar que el extremo de salida de fibra o el cabezal de procesamiento óptico se encuentren en una carcasa protectora para garantizar que el nivel de radiación láser sea de Clase 1.

Los gabinetes láser cerrados, las fibras conductoras y las fibras operativas (excepto los extremos de salida de fibra) tienen un nivel de seguridad de Clase 1. Cuando se conectan a un cabezal de procesamiento óptico, el nivel en la ubicación del cabezal de procesamiento es Clase 4.

Los sistemas láser integran láseres guía de clase 2M. Estos láseres son diodos láser de luz roja que emiten longitudes de onda de 635 nm o 658 nm, con una potencia óptica de salida inferior a 1 mW. No se permite la observación directa de este haz láser guía a simple vista ni con instrumentos ópticos.

Esto se explica principalmente desde tres aspectos:

Proveedores de productos láser:

Fabricantes de láser (equipos láser, soldadoras portátiles y pequeñas máquinas de grabado): Además de proporcionar productos láser, los fabricantes también deben proporcionar el equipo de protección personal láser necesario (como gafas protectoras), etiquetas de seguridad, instrucciones de uso, manuales de capacitación en seguridad, etc. Esta práctica, como lo demuestran los servicios de IPG, no solo representa la responsabilidad social corporativa, sino que también demuestra responsabilidad por la seguridad de los usuarios. Es fundamental informar a los usuarios para evitar lesiones.

Integradores: Los servicios requeridos incluyen:

Pantallas protectoras y salas de seguridad láser: Todo producto láser debe estar equipado con pantallas protectoras para evitar que el personal entre en contacto con radiaciones láser superiores a la Clase 1.

Barreras y enclavamientos de seguridad: Las emisiones accesibles no deben ser inferiores al valor límite de emisión accesible (LEA) de la categoría correspondiente. Los productos láser requieren enclavamientos de seguridad, y su diseño debe impedir que las barreras se desplacen.

Controladores de llave: Todo sistema láser de clase 3B y 4 debe instalar controladores de llave. Los controladores de llave se refieren al interruptor principal que se opera con una llave que debe ser extraíble y estar en poder de una persona designada. Las llaves también pueden ser tarjetas magnéticas o sistemas de contraseña.

Para los productos láser de clase 4, se recomienda la operación remota para evitar la entrada directa de personal al área de radiación láser.

Es imperativo brindarles a los clientes la capacitación necesaria en seguridad láser para evitar lesiones irreversibles debido a la ignorancia.

Proporcionar señalización de seguridad láser (señales de advertencia de radiación, luces de advertencia, etc.)

Uso del terminal por parte del cliente:

a) El manejo del láser debe ser realizado por personal profesional capacitado. El personal no autorizado no podrá operar láseres sin capacitación.

b) Instale un interruptor de llave de enclavamiento en el sistema de disparo del equipo láser para garantizar que el láser solo se dispare después de abrir el interruptor de enclavamiento con una llave. Una vez retirada la llave, el láser no podrá activarse.

c) Las salas donde se colocan láseres deben tener buena iluminación. En entornos con mucha luz, las pupilas se contraen, lo que reduce la cantidad de luz que se transmite a la retina cuando el haz láser entra en el ojo.

d) Para la altura de colocación del láser, la trayectoria del rayo láser debe evitar la posición horizontal de los ojos cuando una persona está de pie o sentada normalmente, y el eje visual de los ojos no debe ser paralelo a la salida del rayo.

Supervisión médica:

a) El personal que utilice productos láser de clase 3B y 4 deberá someterse a exámenes médicos realizados por personal médico cualificado.

b) El personal que utilice productos láser de clase 3B y 4 deberá someterse a exámenes médicos antes, durante y después del trabajo, y deberán conservarse los registros originales.

c) Para el personal expuesto a una cantidad significativa de radiación láser, es aconsejable el consumo de alimentos como la colza, la col y el rábano, que tienen un efecto radioprotector.

Capacitación de personal: Educar y entrenar al personal que opera con láseres.

a) Familiaridad con todo el proceso de operación del sistema láser.

b) Protección personal adecuada.

c) Correcta implementación de los procedimientos de control de peligros.

d) Uso adecuado de las etiquetas de advertencia.

e) Establecer procedimientos de notificación de accidentes.

f) Comprender los efectos biológicos de los láseres en los ojos y la piel.

Control estricto de los láseres:

a) Los rayos láser no deben dirigirse al cuerpo humano, especialmente a los ojos, en salas donde se almacenan y utilizan láseres, ya que el daño a los ojos causado por los láseres es extremadamente difícil de recuperar y es permanente.

b) Antes de poner en funcionamiento el láser, el personal que se encuentre en la zona deberá ser advertido de los posibles peligros y deberá utilizar gafas de seguridad.

c) Se deben colocar señales de advertencia claras en las zonas con láseres potentes y sus alrededores, así como en las puertas de los laboratorios de láser.

Zona láser controlada:

a) Los equipos láser sólo deben utilizarse en las zonas designadas.

b) La entrada a las áreas controladas debe estar equipada con protectores y cerraduras de seguridad para evitar el acceso no autorizado, e incluso si una puerta se abre accidentalmente, el láser debe dejar de funcionar inmediatamente.

c) Las salas deben ser opacas para evitar la fuga de rayos láser dañinos. Se deben instalar interruptores de emergencia para detener el láser inmediatamente en caso de peligro.

d) No se deben colocar elementos con propiedades reflectantes similares a las de un espejo alrededor del sistema láser para evitar lesiones al personal en el lugar debido a reflejos múltiples.

e) Se debe prohibir estrictamente el ingreso al área controlada por láser a personal no autorizado y ajeno al trabajo.

Uso correcto de diversas señales de advertencia y seguridad:

a) Las señales de advertencia deben exhibirse de forma destacada en la carcasa exterior y el panel de control del equipo láser, utilizando señales estándar apropiadas para el nivel específico de riesgo que representa el láser, siendo la visibilidad óptima.

b) Las áreas de trabajo para productos láser de clase 3B y 4 o sus barreras protectoras adjuntas deben estar equipadas con señales de advertencia correspondientes en las entradas.

El uso de etiquetas de seguridad en productos láser:

a) Todos los productos láser deben estar provistos de etiquetas de seguridad láser.

b) Cada dispositivo debe tener simultáneamente etiquetas de advertencia de láser, explicaciones de clasificación de radiación láser, ventanas de radiación y otras etiquetas de seguridad.

c) Las etiquetas de seguridad láser deben colocarse en lugares visibles para el ojo humano y no expuestos a daños por láser.

de láser : defina claramente los permisos de los empleados para utilizar láseres, con diferentes niveles de permisos operativos.

Establecimiento de normas y reglamentos: controlar estrictamente las áreas que involucren radiación láser y establecer pautas para la operación segura del láser.

Mecanismo de Supervisión e Inspección: Mantener e inspeccionar periódicamente la viabilidad de los sistemas e instalaciones de seguridad, asegurando su correcta implementación y uso.

Capacitación manual en seguridad: Implementar mecanismos de capacitación en seguridad para nuevos empleados y mecanismos de evaluación regular para empleados existentes para mejorar su conciencia de seguridad.

Pautas de protección personal para ingenieros de procesos, técnicos de equipos y operadores:

Dado que algunos gerentes y empresas sin escrúpulos pueden no cumplir los requisitos anteriores, las personas deben tomar medidas de protección personal al utilizar láseres.

Equipo de protección personal:

Cuando las medidas de control de ingeniería y gestión no logran reducir los riesgos, se utiliza el equipo de protección individual (EPI) como último recurso. El EPI para láser puede incluir:

Gafas de seguridad láser: Atenúan la radiación láser para proteger los ojos. Deben cumplir requisitos específicos: estar homologadas y etiquetadas según las normas nacionales; ser adecuadas para el tipo, la longitud de onda, el modo de funcionamiento (onda continua y pulsada) y la configuración de potencia del láser; deben tener marcas claras para su correcta selección según el láser; y las monturas y las piezas laterales deben ofrecer cierta protección.

Protección para los ojos:

a) Después de implementar las medidas anteriores, si los ojos aún corren el riesgo de estar expuestos a radiación láser que exceda los estándares de seguridad, se deben seleccionar gafas protectoras apropiadas con una densidad óptica adecuada en función de la longitud de onda de dichos láseres para mejorar la protección ocular.

b) No es suficiente confiar únicamente en las gafas protectoras; incluso cuando se utilizan gafas protectoras, se debe evitar la exposición directa al rayo láser.

Selección de ropa de protección láser: Guantes o prendas especializadas para minimizar la exposición de la piel.

1. Proporcionar ropa protectora adecuada al personal expuesto a radiación que exceda el valor máximo de exposición permisible (MPE) de la piel tanto como sea posible.

2. La ropa de protección debe estar hecha de materiales adecuados resistentes al fuego y al calor.

3. La piel debe quedar mínimamente expuesta al usar ropa protectora.

Protección de la piel:

a) Utilizar ropa de trabajo de manga larga fabricada con materiales resistentes al fuego.

b) En áreas controladas con láser, instalar cortinas y paneles bloqueadores de luz hechos de materiales resistentes al fuego recubiertos con silicona negra o azul para absorber la radiación ultravioleta y bloquear la radiación infrarroja.