정밀도, 비접촉 처리 및 효율로 알려진 레이저 절단은 탄소 섬유 강화 폴리머 (CFRP)를 가공하는 핵심 기술이되었지만 . {{2}|기사는 재료 특성, 프로세스 위험, 운영 프로토콜 및 보호 장비 선택에 중점을 둔 레이저 절단 CFRP의 안전 측면을 조사합니다. ..
1. 재료 특성 및 레이저 절단 호환성
탄소 섬유 복합재는 수지 매트릭스에 내장 된 고강도 탄소 섬유 (e {. g ., 에폭시) . 라이저 커팅 중에 도전에 의해 상쇄됩니다.
열 영향 구역 (HAZ) 제어
CFRP의 열전도율은 국소 가열로 이어지고, 수지 분해 또는 박리를 유발하여 . 연구 연구는 연속파 레이저 (e . g ., CO₂ 레이저, 10 . 6 μM 파장이 0.5-2 MM, 막힘의 위험을 생성 할 수 있음을 보여줍니다.
물질 반사율 및 흡수
탄소 섬유는 입사 레이저 에너지의 ~ 88%를 흡수하지만 표면 전도도는 고르지 않은 에너지 분포를 유발하여 과열 또는 일관성이없는 삭감 .을 초래할 수 있습니다.
탄소 먼지 및 수지 증기 방출
수지 매트릭스의 열 분해는 독성 가스 (e {. g ., 스티렌, 포름 알데히드) 및 미세 탄소 먼지, 흡입 위험 .를 생성합니다.
품질과 효율성 균형
열 손상을 줄이려면 고출력 펄스 레이저 (e . g {., 300W 섬유 레이저, 50% 듀티 사이클) 또는 울트라-쇼트 펄스 레이저 (피코 초/펨토초) .이지만이 시스템은 선행 매개 변수 최적화를 요구하고 더 높은 비용을 요구합니다.
2. 레이저 절단의 안전 위험
CFRP 레이저 절단 중에 부적절한 작동 또는 부적절한 보호는 다음과 같습니다.
1. 눈과 피부 부상
레이저 방사선: 고전력 빔 (e . g {., 1064 nm Fiber Lasers) 직접 노출, 반사 또는 산란 된 빛을 통해 돌이킬 수없는 눈 또는 피부 손상을 유발할 수 있습니다 .
UV/IR 방사선: ND : YAG 레이저는 자외선 또는 적외선 방사선을 방출하여 각막 화상 또는 열 손상 위험 .
2. 호흡기 위험
독성 가스: 수지의 분해는 유해한 화합물을 방출합니다 (e . g {., 시안화 수소, 스티렌), 잠재적으로 호흡기 질환을 유발합니다 .
탄소 섬유 먼지: 입자<5 μm in diameter may penetrate deep into the lungs, leading to fibrosis or allergic reactions.
3. 화재 및 폭발 위험
수지 연소: 과도한 전력 또는 느린 절단 속도는 수지 매트릭스를 점화하여 화염이나 연기를 생성 할 수 있습니다 .
먼지 폭발: 임계 농도에서 공기 중에 축적 된 탄소 먼지가 점화원에 노출되면 폭발을 유발할 수 있습니다 .
4. 장비 및 인력 안전
레이저 반사: 금속 표면에서 흡수되지 않은 빔 또는 반사는 광학 또는 손상 작업자를 손상시킬 수 있습니다 .
기계적 실패: 고전압 구성 요소 및 복잡한 기계는 전기 충격 또는 기계적 얽힘의 위험을 포장 .
3. 안전한 작동 프로토콜
위험을 완화하려면 다음 지침을 준수하십시오.
1. 장비 검사 및 매개 변수 최적화
사전 절단 테스트: 테스트 샘플을 사용하여 최적 매개 변수 (전력, 속도, 초점 위치)를 검증하여 재료 소진을 방지하기 .
가스 선택을 지원하십시오: 고압 질소 (0 . 8–1.2 MPa)를 사용하여 수지 잔류 물을 억제하고 연기를 줄입니다.
2. 환기 및 배출 제어
로컬 배기 시스템: 안전한 공기 중 오염 물질 수준을 유지하기 위해 HEPA 필터 및 활성탄 유닛을 설치하십시오 .
동봉 된 작업 공간: 레이저 방사선을 분리하기 위해 투명한 차폐를 사용합니다 .
3. 개인 보호 장비 (PPE)
레이저 안전 안경: 광학 밀도 (OD)가 7.과 같은 광학 밀도 (OD)와 일치하는 필터를 선택하십시오.
보호 의류: 뜨거운 표면의 피부 접촉을 방지하기 위해 화염 방지 의류와 열 방지 장갑을 착용 .
4. 비상 조치
비상 정지 버튼: 장비 근처에 액세스 가능한 비상 차단 스위치를 설치하십시오 .
화재 억제 시스템: 건식 파우더 또는 Co₂ 소화기 .로 작업 공간을 장비하십시오.
4. 주요 고려 사항레이저 안전 안경선택
레이저 안전 고글눈 보호에 중요합니다 . 주요 선택 기준은 다음을 포함합니다.
1. 중요한 매개 변수
파장 커버리지: 필터를 레이저의 출력 파장과 일치시킵니다 (e . g ., 1064 nm, 532 nm) .
광학 밀도 (OD): 산업 응용 분야에서는 7보다 크거나 7보다 동일합니다. .
가시 광선 전송 (VLT): VLT는 20% 이상 또는 동일하게 보충 조명이 필요합니다 .
인증 표준: EN 207 (EU), ANSI Z136 . 1 (미국) 또는 GB 7948 (중국)을 준수하는 제품 우선 순위를 정합니다.
2. 권장 관행
처방 호환성: 교정 렌즈와 호환되는 프레임 사용 .
다중 파장 보호: 광범위한 스펙트럼 커버리지를 위해 필터를 결합합니다 (e . g ., 355–1064 nm) .
인체 공학적 디자인: 장기적인 안락함을위한 경량 프레임을 선택하십시오 .
3. 전문 요구 사항
측면 보호: 흩어져있는 레이저 라이트를 차단하기 위해 측면 커버리지를 보장하십시오 .
재료 안전: 피부 자극을 최소화하기 위해 무독성 저자 극성 물질을 사용하십시오 .
결론
탄소 섬유 복합재의 레이저 절단은 프로세스 매개 변수를 최적화하고 엄격한 안전 프로토콜을 구현하며 인증 된 보호 장비를 파장과 관련하여 기술적 과제와 안전 위험 .를 제시합니다.레이저 안전 안경-이 위험은 항공 우주, 자동차 및 전자 부문에서 CFR 채택이 증가함에 따라 .를 최소화 할 수 있습니다. 안전 표준 준수는 효율적이고 안전한 레이저 처리 .을 보장하는 데 있어야합니다.