mercredi 24 juillet 2024

[accès libre] Identifier l’EPI facial adéquat pour le soudage laser manuel

Un homme aux cheveux courts et hérissés et à l’expression sérieuse fait face à la caméra. Il porte une chemise bleu clair avec un signe facial EPI subtilement visible. Le fond est uni et blanc cassé.

Le soudage laser manuel continue de susciter l’intérêt des fabricants, mais les normes de sécurité ont du mal à suivre, explique David Lawton, directeur du développement du marché européen de Kentek, partenaire de Laser Components.

Ces dernières années ont vu l’arrivée sur le marché un flot de nouveaux systèmes de soudage laser à fibre portatifs, dont l’adoption et l’utilisation se développent à un rythme exponentiel parmi les fabricants.
Ces systèmes promettent nombre d’avantages, notamment : de faibles coûts d’exploitation, des exigences minimales en matière d’installation, une facilité d’utilisation, un traitement hautement efficace, rapide et flexible dans des environnements spatialement difficiles, des exigences minimales en matière de consommables et de post-traitement et, surtout, des soudures de haute qualité de matériaux similaires ou dissemblables de différents types et de différentes épaisseurs.
Toutefois, les entreprises qui souhaitent adopter ces systèmes innovants se demandent avant tout s’ils peuvent être utilisés en toute sécurité.

À la recherche de conseils, beaucoup se tourneront sans doute vers les normes de sécurité en vigueur pour régir l’utilisation de ces équipements. Cependant, bien que de nouvelles normes soient rédigées et adoptées chaque année dans le monde de la fabrication, celles qui concernent le soudage laser manuel (une combinaison des normes de sécurité pour le soudage et le laser) doivent encore rattraper leur retard en ce qui concerne la protection des yeux et du visage.

Un panneau d'avertissement avec un en-tête rouge intitulé « DANGER », indiquant une zone contrôlée par laser de classe 4. Le panneau comprend un triangle jaune avec une icône laser noire, des champs permettant de spécifier les exigences de protection contre la DO, le type de laser, la puissance moyenne et les coordonnées du responsable de la sécurité des lasers faciaux du EPI.

Quelles sont les normes de sécurité actuellement en vigueur pour le soudage laser manuel ?

Commençons par examiner les normes ISO actuelles de protection des yeux et du visage qui s’appliquent à toutes les applications de soudage manuel :

● ISO 16321-1 – Partie 1 : Protection des yeux et du visage pour un usage professionnel (usage général) | Elle couvre les attributs physiques et optiques de la monture et de la lentille, y compris la protection “mécanique”.

● ISO 16321-2 – Partie 2 : Exigences supplémentaires pour les protecteurs utilisés pendant le soudage et les techniques connexes | En plus de la partie 1, elle spécifie les exigences en matière de matériaux, de conception, de performance et de marquage pour les protecteurs oculaires et faciaux conçus pour fournir une protection contre les risques professionnels, tels que les rayonnements optiques, les impacts de particules et de fragments volants, et les solides chauds pendant le soudage et et les techniques connexes.

● ISO 16321-3 – Partie 3 : Exigences de sécurité relatives aux protecteurs en treillis pour les yeux et le visage. Cependant, la norme ISO16321 exclut spécifiquement la protection laser, ce qui signifie que les applications de soudage au laser portatif doivent également se conformer conformer aux normes actuelles de protection des yeux et du visage contre le laser.

● EN 207 – Équipement de protection individuelle des yeux : Filtres et protecteurs oculaires contre les rayonnements laser | Cette norme s’applique aux protecteurs oculaires utilisés pour la protection contre l’exposition accidentelle aux rayonnements laser et les indices de protection sont déclarés comme un indice LB avec différents préfixes en fonction des caractéristiques du faisceau.

● EN 12254 – Écrans pour postes de travail laser | Cette norme s’applique aux fenêtres filtrantes pour laser et aux protections utilisées pour la protection contre les rayonnements laser.
En tant que norme “sœur” de l’EN207, les indices de protection sont déclarés comme un indice AB avec les mêmes préfixes.

Cependant, aucune de ces normes ne couvre spécifiquement la protection du visage. Où cela nous mène-t-il ?

L’image montre deux paires de lunettes 3D à monture en plastique noir avec des extrémités de branches bleues, affichées sous deux angles différents. Les lunettes, souvent utilisées pour visualiser du contenu 3D, ont un design élégant et moderne et des verres clairs. Leur savoir-faire pourrait s’apparenter à la précision trouvée dans les techniques manuelles de soudage au laser.

La solution actuelle pour répondre aux exigences en matière d’EPI (équipements de protection individuelle) pour le soudage au laser manuel. Par conséquent, étant donné qu’il n’existe pas de norme actuelle couvrant à la fois le soudage manuel et les applications laser, la seule méthode de conformité actuelle consiste à porter un casque de soudure certifié tout en portant des lunettes de protection laser en dessous. Cette méthode est non seulement encombrante et peu pratique, mais elle présente également le risque évident que les utilisateurs oublient de porter la protection oculaire laser requise lorsqu’ils enfilent leur casque de soudage. Tant que les normes de sécurité en matière de soudage et de laser n’auront pas évoluées, cette situation perdurera.

Une solution combinée plus simple est nécessaire

En tant que spécialiste de la sécurité en matière de soudage et de laser, Kentek est particulièrement bien placé pour aborder le problème de la conception, du test et de la certification d’une solution “combinée” plus simple, dans l’espoir que les normes publiées finissent par rattraper leur retard.

Ce faisant, nous prenons bien sûr en compte les risques liés au soudage et au laser. Tout casque ou écran facial de soudage doit protéger l’utilisateur contre les étincelles et les risques mécaniques, mais les yeux et la peau sont également gravement menacés par l’énergie radiante dangereuse produite par tous les procédés de soudage. Par conséquent, dans le cas des yeux, la fenêtre installée sur le casque de soudage doit bloquer les rayons UV et infrarouges nocifs.

En outre, la fenêtre doit avoir la valeur “Shade” nécessaire pour atténuer la lumière visible à un niveau sûr pour l’utilisateur. Plus cette valeur est élevée, plus le filtre est sombre, ce qui signifie qu’une valeur de Shade (teinte) particulièrement élevée peut empêcher le soudeur de voir l’écran. Il faut donc trouver un équilibre entre la sécurité et la visibilité pour obtenir la valeur de “Shade” optimale pour chaque application de soudage.

La valeur de teinte minimale requise pour le soudage conventionnel (MIG, TIG, ARC, plasma, etc.) dépend d’un certain nombre de facteurs, tels que le courant d’arc et les matériaux à souder. Elle se situe généralement entre 8 et 12, mais peut parfois être plus élevée.

Les systèmes de soudage laser portatifs offrent des solutions d’assemblage simples, flexibles et rentables, mais doivent être traités comme des produits laser de classe 4 et donc être utilisés de manière à protéger l’utilisateur.

Toutefois, l’arc créé pendant le soudage laser manuel n’est pas aussi brillant, ce qui offre la possibilité d’utiliser une valeur de teinte plus faible et d’offrir aux utilisateurs une meilleure vue de la pièce à souder. Les soudeurs expérimentés qui ont adopté cette nouvelle application en ont fait la demande : ils réclament des filtres entre la nuance 3 et la nuance 5. Par conséquent, lors de l’élaboration d’une solution de sécurité optimale et combinée pour le soudage au laser manuel, un filtre offrant la valeur de teinte souhaitée tout en bloquant l’ensemble des rayonnements laser nocifs présents doit également être utilisé. Nous devons donc également prendre en compte certains des risques uniques présentés par le soudage au laser. Contrairement aux applications laser conventionnelles à distance, il est très courant et presque habituel que l’utilisateur se rapproche de la pièce à souder, souvent jusqu’à 100-200 mm du point focal du laser où le soudage a lieu ! En outre, lors du soudage au laser de substrats métalliques, il est courant qu’un pourcentage important de l’énergie entrante soit réfléchi par la surface du métal en fusion, ce qui forme un réflecteur exceptionnel.

Création du casque de soudage laser portatif ultime

Après une analyse complète de l’application par le département R&D de Kentek, il a été identifié qu’un filtre offrant D LB9 à 1 070nm était nécessaire pour fournir la protection appropriée contre le rayonnement laser présent pendant le soudage laser manuel. Cette protection est offerte par notre filtre laser à revêtement MULTIWAVE, qui est généralement monté sur des lunettes de protection laser et offre un revêtement unique composé de centaines de couches, produites en l’espace de quelques jours dans une chambre spéciale.

Le revêtement est plus dur que le verre sur lequel il est créé et, au cours de la production, il peut être ajusté pour bloquer des longueurs d’onde spécifiques (bande étroite) ainsi que des bandes de longueurs d’onde (blocage de bande).

Ce filtre a ensuite été laminé selon les spécifications Shade 3 et Shade 5 demandées par des soudeurs expérimentés, puis testé de manière indépendante.

Après avoir obtenu la certification D LB9 @ 1 070 nm, l’équipe de R&Dde Kentek s’est attelée à l’installation de la nouvelle fenêtre de sécurité dans un casque de soudage approprié. Comme pour toutes les applications de soudage manuel, le casque doit être léger car l’utilisateur le porte pendant de longues périodes. La plupart des casques de soudage actuels sont fabriqués en polycarbonate, en ABS ou en fibre de carbone, qui sont non seulement légers, mais qui fournissent également les caractéristiques de protection mécaniques et thermiques nécessaires dans les applications de soudage manuel conventionnelles. Cependant, après des essais d’endommagement au laser, il s’est avéré qu’ils bloquaient très mal le laser et que, ainsi qu’en permettant une quantité surprenante de transmission IR, ils fondaient simplement très rapidement avec l’énergie diffusée d’un laser haute puissance de plusieurs kilowatts.

L’équipe de R&D s’est donc attelée à la recherche de matériaux alternatifs capables d’offrir la protection mécanique, thermique et laser requise tout en étant légers. Après avoir testé de nombreux candidats, elle a identifié un plastique thermodurcissable présentant chacune de ces caractéristiques.

À partir de ce matériau, un casque a été fabriqué et la nouvelle fenêtre de sécurité a été installée. Après d’autres tests et certifications, le casque de soudage laser LaserWELD est né : il est désormais disponible sur le site web de Kentek avec les fenêtres Shade 3 (modèle C900W3) et Shade 5 (modèle C900W5).

Une solution a été créée, mais les normes doivent être rattrapées

Bien que les deux casques nouvellement développés par Kentek soient tout à fait capables de protéger les yeux et le visage des rayonnements laser pendant le soudage au laser manuel, pour se conformer aux normes de sécurité actuelles, ils devront toujours être portés avec un ensemble de lunettes de protection contre le laser. Il en sera ainsi jusqu’à ce que les normes de sécurité soient modifiées.

Le soudage laser manuel peut être utilisé pour réaliser des soudures rapides et de haute qualité de matériaux similaires ou différents dans des environnements spatialement difficiles.

kentek a réussi à créer un casque qui offre la protection mécanique, thermique et laser requise pour le soudage au laser manuel. Toutefois, jusqu’à ce que les normes de sécurité soient mises à jour, ce casque doit être porté avec des lunettes de protection laser supplémentaires

Crédits photo :

  • image2_wWBbl: DR
  • image4_sXlcp: DR
  • image3_bLAJC: DR
  • image1_pFYDU: DR

Contenu sponsorisé

Un homme utilisant une machine de soudage avec facilité et satisfaction.

La facilité d’utilisation, un facteur essentiel de la satisfaction des soudeurs !

Les générateurs de soudage sont des outils essentiels pour de nombreuses applications industrielles et pour la performance globale de l’industrie.

Articles liés

Inscription à notre newsletter

.

Derniers articles