Sicherheit beim Schweißen: Herkömmliche Methoden vs. Handlaserschweißen

In diesem Artikel werden wir uns auf drei verschiedene Aspekte des Schweißens konzentrieren: konventionelles Elektroschweißen, Laserschweißen und die Arbeitsumgebung, in der das Schweißen stattfindet. Um den Umfang dieses Artikels weiter einzugrenzen, werden wir uns auf manuelle, nicht automatisierte Schweißanwendungen konzentrieren.

Gefahren beim herkömmlichen Elektroschweißen

Beim herkömmlichen Elektroschweißen gibt es mehrere Bereiche, in denen sich eine Person vor möglichen Verletzungen und Gefahren für verschiedene Körperteile schützen muss. Beim Schweißen entstehen ein heller Lichtbogen, ein Bad aus geschmolzenem Metall und eine Rauchwolke aus Metall- und/oder Flussmittelpartikeln sowie Schutzgas, das das flüssige Metall während des Prozesses abschirmt.

Schutz von Augen und Haut vor Schweißlichtbögen

Der helle Lichtbogen kann auf zweierlei Weise Augenschäden verursachen. Das vom Plasma reflektierte ultraviolette Licht kann die Augen und die Haut ernsthaft schädigen. Außerdem kann das Licht des Lichtbogens selbst heller sein als die Sonne und bei ausreichender Exposition zu Lichtbogenblitzen und "Schweißeraugen" führen. Schweißerschutzmasken sind mit getönten Gläsern ausgestattet, die von Tönung 3 für Schleifarbeiten bis zu Tönung 13 für extreme Lichtbögen, wie sie in der Schwerindustrie vorkommen, reichen. Diese abgedunkelten Gläser sollen das gefährliche Licht herausfiltern, bevor es die Augen oder die Haut des Schweißers erreichen kann.

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Bildquelle: https://www.tws.edu/blog/welding/different-types-of-arc-welding

Unverzichtbare persönliche Schutzausrüstung für Schweißer

Zusätzlich zur Maske wird eine persönliche Schutzausrüstung (PSA) getragen, die den ganzen Körper vor Schäden durch UV-Licht, Rauch und andere Dämpfe, Hitze und Metallspritzer schützt, die beim Schweißen entstehen. Dazu gehören eine Atemschutzmaske oder eine Atemschutzmaske mit Partikeleinstufung, flammhemmende Handschuhe aus Leder oder Kunststoff, eine flammhemmende Schürze, Jacke oder Ärmel, feste flammhemmende Stiefel und eine Schutzbrille sowie gegebenenfalls ein Gehörschutz. All dies kann im Internet oder bei einem der üblichen Schweißfachhändler gekauft werden. Eine kleine Anfangsinvestition in diese Ausrüstung und deren ordnungsgemäße Verwendung bilden eine solide Grundlage für den Schutz vor den üblichen Gefahren beim Schweißen und können Schäden und Verletzungen im Falle eines Unfalls minimieren. 

Risikominimierung mit Rauchgasabsaugsystemen

Zusätzlich zum Atemschutz, den die Schweißer tragen, investieren viele Betriebe in Rauchabsaugsysteme, die speziell für das Schweißen entwickelt wurden. Einige Legierungen geben zwar mehr giftige Dämpfe ab als andere, aber alle Metalle erzeugen beim Schweißen Dämpfe, die bei ausreichender Exposition Verletzungen oder Gewebeschäden verursachen können. Chrom ist zum Beispiel ein Bestandteil von Edelstahl, Nichteisenlegierungen und Chromatbeschichtungen. Chrom kann während des Schweißens in den sechswertigen Zustand CR (VI) umgewandelt werden, und diese Dämpfe sind hochgiftig. Wiederholte Exposition gegenüber "Hex-Chrom" kann zu Symptomen führen, die denen der Parkinson-Krankheit ähneln und die sich als irreversibel erweisen können. Bei Zweifeln über die Wirksamkeit einer Rauchgasabsaugung am Arbeitsplatz ist es ratsam, einen Fachmann für Arbeitssicherheit zu konsultieren, um die beste Lösung für die spezifischen Bedürfnisse eines Arbeitsplatzes zu finden.

Es gibt Hunderte von Büchern und Artikeln über die Sicherheit beim Schweißen sowie Vorschriften der OSHA, die weitere Informationen über die Sicherheit beim Schweißen liefern können.

Sicherheitsaspekte beim handgeführten Laserschweißen

Das handgeführte Schweißen mit einem Laser birgt dieselben Gefahren wie das herkömmliche elektrische Schweißen (siehe oben). Der Laser verwendet Licht, um Wärme in das Werkstück zu leiten. Dieses Laserlicht hat eine Wellenlänge von 1,08 Mikron und liegt im unsichtbaren Infrarotbereich des Lichtspektrums. Diese Wellenlänge wird vom Metall leicht absorbiert und bildet schnell ein kleines, aber sehr stabiles Schweißbad. Wenn eine Anwendung das Laserschweißen zulässt, kann sich das Verfahren als kosteneffizient erweisen, da es ähnliche Schweißergebnisse wie herkömmliche Methoden liefert, und zwar mit einer höheren Geschwindigkeit und einem hohen Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Strom in Licht.

Umgang mit Gefahren beim Laserschweißen

Die Verwendung dieses Laserlichts birgt Gefahren für den menschlichen Körper, die jedoch durch die richtige Schutzausrüstung vermieden werden können. Die größte Gefahr ist die Schädigung des Auges. Die heutigen Faserlaser-Schweißgeräte verwenden einen Laser der Klasse 4, der, wie unten gezeigt, schwere Schäden verursachen kann, da es sich um einen offenen Strahl mit hoher Leistung handelt.

Bildquelle: https://www.lasersafetyfacts.com/laserclasses.html

Da es sich bei diesem Laser der Klasse 4 um einen unsichtbaren Laserstrahl handelt, verfügt das menschliche Auge nicht über einen Selbstschutzreflex wie das Wegschauen oder Schließen der Augen, wie es beim "Blitzen" durch einen herkömmlichen Schweißlichtbogen der Fall ist. Selbst eine kurze direkte Einwirkung auf das Auge kann zu dauerhaften Schäden an der Hornhaut, der Netzhaut und dem Sehnerv führen. Das Laserlicht kann aus dem Schweißbad kommen, auf das das Laserwerkzeug gerichtet ist, oder der Strahl prallt an einer reflektierenden Oberfläche ab und lenkt einen zweiten Lichtstrahl um.

Mehr Sicherheit durch moderne Technologie beim Schweißen

Diese Gefahren mögen zwar extrem erscheinen, aber die gute Nachricht ist, dass mit der zunehmenden Integration von Lasern in unser tägliches Leben und in die moderne Infrastruktur auch die Sicherheitstechnologie weiterentwickelt wird, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten und den Bedürfnissen der Menschen und der Umwelt, denen sie dienen sollen, gerecht zu werden.

Laser-Sicherheitsmerkmale und Schutzausrüstung

Die heutigen handgeführten Laserschweißgeräte verfügen über Sicherheitsvorrichtungen, die verhindern, dass der Laser irgendwo anders als auf das Werkstück geschossen wird. Laserlicht, das nicht in der Schweißnaht absorbiert wird, wird als Streulicht bezeichnet. Falls erforderlich, gibt es aufzeichenbare Datenpunkte und Formeln, mit denen die Intensität (Gefahrenstufe) dieses Streulichts in Abhängigkeit von der Entfernung zum Schweißbad bestimmt werden kann.

Zum Schutz der Augen des Schweißers und anderer Personen, die sich möglicherweise in der Nähe aufhalten, gibt es spezielle Laserschutzbrillen mit Gläsern aus absorbierendem Glas oder Kunststoff, die das Laserlicht herausfiltern und blockieren, bevor es das Auge erreicht. Laut Bundesgesetz und internationalen Normen müssen Laserschutzbrillen eine Kennzeichnung enthalten, die den Grad der Dämpfung (Sperrwirkung) angibt und entweder auf dem Glas oder dem Rahmen aufgedruckt oder eingeprägt ist. Es hat sich bewährt, Laserbrillen von seriösen Anbietern zu beziehen, die eine OD-Bewertung von 10 bis6 oder besser aufweisen.

Schlussfolgerung: Gewährleistung sicherer Schweißpraktiken

Mit der richtigen PSA und dem Wissen um die damit verbundenen Gefahren ist das Laserschweißen ein sicheres Verfahren sowohl für den Schweißer als auch für die Menschen in der Umgebung.

Schauen Sie bald wieder vorbei, um unseren Artikel über die Einrichtung eines sicheren Laserbereichs zu lesen.

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