Mantenerse seguro con la mano

En esta configuración, el operador de soldadura láser usa guantes, mangas largas, pantalones largos, un casco con una lente que tiene vidrio resistente al láser y (por redundancia) gafas de seguridad láser debajo. Fotónica IPG

Los videos en línea han sido tanto una bendición como una maldición para la tecnología de soldadura láser portátil. Los vídeos hicieron correr la voz sobre lo bien que puede soldar el láser de fibra, incluso cuando se manipula manualmente. Algunos de los últimos láseres de fibra monomodo permiten a los soldadores realizar soldaduras de ojo de cerradura de 0,25 pulgadas. placa en tiempo récord. En muchos casos, el acabado posterior a la soldadura puede ser cosa del pasado.

Por otro lado, algunos vídeos muestran pistolas de soldadura láser utilizadas en el taller junto a células de soldadura MIG y TIG, a veces detrás de cortinas de soldadura, otras veces completamente al aire libre. Los soldadores usan gafas de seguridad para láser, pero eso es todo. Nunca sabrías que están operando un láser de fibra de 1,5 kW y 1 µm de longitud de onda, los mismos láseres de Clase 4 que los fabricantes de láseres de todas partes han instalado para cortar; solo los rayos láser dentro de las máquinas de corte funcionan dentro de un recinto detrás de un vidrio seguro para láser. .

La calidad de la soldadura láser manual es innegable, al igual que su rapidez. Algunos sistemas incluso cuentan con un modo de pulso con potencia promedio más baja, para disminuir la velocidad de alimentación y, a veces, replicar el aspecto de soldadura TIG de una pila de monedas de diez centavos, si se desea. Para muchos, los beneficios de productividad y calidad de la tecnología son demasiado grandes para ignorarlos, especialmente considerando la escasez aparentemente interminable de mano de obra calificada.

Pero luego están esos videos en línea de todo el mundo que demuestran la soldadura láser manual, al aire libre o justo detrás de algunas cortinas de soldadura diseñadas para soldadura por arco. Es fascinante verlos pero, para quienes están familiarizados con los protocolos de seguridad del láser de fibra, resulta un poco aterrador verlos.

“Están ignorando cualquier preocupación por la seguridad de los operadores y transeúntes”, dijo Daniel Earley, gerente de producto LightWELD en IPG Photonics Corp., Marlborough, Massachusetts. “Eso no es bueno para la industria en general. Tenemos un enfoque múltiple hacia la seguridad. Capacitamos a nuestros socios de ventas y otras subsidiarias y a nuestros usuarios finales sobre lo que se espera en términos de seguridad y los estándares que se aplican. Y trabajamos con nuestros socios comerciales para brindar una solución de seguridad total”.

Está creciendo un nuevo mercado de productos de protección para la soldadura láser manual. A medida que más personas que siguen las mejores prácticas de seguridad adopten la tecnología, un buen historial de seguridad ampliará a su vez la adopción de la soldadura láser manual. Ése es un objetivo que comparten tanto los proveedores de equipos como los fabricantes de metales.

Con la soldadura láser manual, como con cualquier tecnología de fabricación, la responsabilidad de proporcionar un entorno de trabajo seguro para los empleados recae en el fabricante. El objetivo es garantizar que todos puedan identificar y respetar los peligros, lo que requiere educación, especialmente para operaciones que no han utilizado láseres industriales de ningún tipo antes.

Un taller de soldadura conoce la seguridad de la soldadura por arco, por lo que configura la celda de soldadura láser manual de manera similar. El operador de soldadura láser manual aparta las cortinas de seguridad (diseñadas para soldadura por arco, no para luz láser de 1 µm), se pone gafas de seguridad láser y se pone a trabajar. Después de todo, el proceso no es llamativo, como una soldadura por arco o un corte por plasma. La luz parece contenida, las chispas y los humos mínimos. ¿Cuál es la preocupación?

"La gente no puede ver la luz láser de 1 µm", dijo Rich Greene, especialista en seguridad láser de Kentek Corp., Boscawen, NH, y agregó que esta invisibilidad introduce una serie de peligros para quienes no están conscientes y están desprotegidos. “Nunca querrás entrar [a la celda de soldadura láser] sin ningún equipo de protección. El rayo puede impactar especialmente en la retina. Las lesiones de retina son algunas de las peores a las que puede estar expuesto. Si su nervio óptico o su mácula se ven afectados, se acabó el juego”.

Añadió que algunos sistemas tienen ciertas protecciones diseñadas en la máquina. LightWELD de IPG, por ejemplo, tiene un enclavamiento eléctrico de contacto parcial que apaga la energía del láser si el cabezal de soldadura no está en contacto con las piezas soldadas. También tiene un enclavamiento de fibra que recorre la longitud del umbilical hasta el cabezal de soldadura; Si se daña, el módulo láser se apaga.

Este gabinete cuenta con vidrio resistente al láser y una puerta con bloqueo de seguridad. Si alguien abre la puerta mientras el operador está soldando, el sistema se apaga. Kentek Corp.

Como explicó David Fisher, director senior de marketing global de IPG: “Este es un proceso nuevo para los soldadores tradicionales. Llevan años haciendo MIG y TIG y conocen las precauciones de seguridad. Crecieron haciéndolo. [Al hacer la transición a la soldadura láser manual], el mayor problema es que muchas personas no entienden que la luz láser utilizada en el proceso es invisible para el ojo humano. Como no lo ven, suponen que no está ahí”.

Los equipos de protección personal y de salvaguardia, desde recintos entrelazados con vidrio resistente al láser, gafas de seguridad para láser y cascos de soldadura especializados, se están adaptando al mercado de la soldadura láser manual. Todo ello diseñado para permitir a los fabricantes operar los sistemas de forma segura y cumplir con ANSI Z136.1, Uso seguro de láseres, un estándar reconocido por OSHA.

Earley describió la mitigación de la seguridad de la soldadura láser manual utilizando dos escenarios, el mejor y el peor. “En el mejor de los casos, la luz dispersa o difusa se distribuye en hemisferios alrededor del proceso. Sin embargo, al realizar sus cálculos para la evaluación y mitigación de riesgos, recomendamos considerar el peor de los casos, llamado reflexión especular, que es una reflexión directa de la energía láser. Entonces, la principal mitigación para esto es crear un área controlada por láser para minimizar el riesgo para los transeúntes. También debe asegurarse de que el operador lleve el equipo de protección personal adecuado. La mejor manera de comunicar esto es demostrar cuáles son nuestras recomendaciones cuando mostramos la tecnología en una exposición”.

Esto incluyó FABTECH 2022. En la feria de Atlanta de noviembre, los stands de demostración de IPG mostraron no solo el proceso en acción sino también lo que la empresa considera las mejores prácticas de seguridad. El piso del stand no tenía alfombras ni nada inflamable, y sus cuatro paredes tenían vidrio resistente al láser que protegía a los espectadores. “Teníamos un techo en el recinto para mitigar cualquier reflejo perdido”, dijo Earley, “y las puertas tenían dispositivos de seguridad. Abrirlos inmediatamente desactivó el láser”.

Aquellos que soldaban con láser llevaban guantes y una chaqueta que cubría sus extremidades. No solo usaban gafas de seguridad para láser, sino también un casco de soldadura con vidrio a prueba de láser en la lente. "Hay vidrio resistente al láser en las gafas de seguridad y en el casco, pero recomendamos usar ambos", dijo Earley, y agregó que la disposición proporciona protección ocular redundante y protege contra chispas y otros peligros.

"Recomendamos guantes de cuero, mangas largas, pantalones largos y botas", dijo Earley, y agregó que aunque la soldadura láser parece una soldadura relativamente "mansa", "todavía existe la posibilidad de que salgan chispas".

Al igual que la soldadura por arco, la soldadura láser manual también produce humos de soldadura, y la extracción local de humos es ideal. Los fabricantes pueden comunicarse con expertos para evaluar los humos generados en su taller específico, pero como explicó Greene, a menudo es más fácil instalar una extracción de humos local de forma predeterminada, tanto por seguridad como por comodidad de los trabajadores.

"Si no tienes a alguien que sepa exactamente el tipo de humos y contaminantes en el aire que estás generando, entonces realmente no lo sabes", dijo. "Es mejor prevenir que curar, por lo que recomendamos utilizar la extracción de humos de forma predeterminada".

Los talleres que emplean corte por láser y tal vez incluso soldadura láser robótica saben todo acerca de la necesidad de contar con oficiales de seguridad láser (LSO) capacitados, pero el concepto LSO podría ser nuevo para un taller de soldadura que realiza su primera compra de láser industrial. "El estándar ANSI establece que cualquier organización que opere un láser de Clase 3B o Clase 4 debe tener un oficial de seguridad láser", dijo Greene, "y los soldadores láser manuales son láseres de Clase 4".

Al realizar un curso de capacitación, en línea o en el aula, los LSO aprenden las diferentes clases de láseres, los peligros y los métodos de mitigación y prevención, incluidas las salvaguardias y señalización requeridas.

Un asistente prueba la soldadura láser en FABTECH 2022 en Atlanta. Todos los que se encuentran en el recinto hermético a la luz llevan mangas largas, guantes, un casco de soldadura especial con una lente de vidrio resistente al láser y gafas protectoras para láser debajo.

"El LSO es la persona administrativa y supervisa el programa de seguridad del láser para garantizar que se implementen medidas de control", dijo Greene. “Pero los usuarios finales también necesitan capacitación, no tan profunda como la LSO, pero sí deben comprender con qué están trabajando y las implicaciones de seguridad. La capacitación les ayuda a mostrar respeto por un sistema que podría dañar sus ojos o su piel”.

Esa capacitación también incluye los conceptos básicos de protección. Como explicó Greene, el estándar ANSI describe tres niveles de entrada a un área de uso de láser Clase 4. El objetivo es separar el resto de la planta de la zona de peligro nominal difusa alrededor del rayo láser. La primera es la invencible entrada entrelazada. Nuevamente, cuando alguien abre la puerta, el equipo se apaga inmediatamente.

"Luego está la entrada derrotable", dijo Greene. "Todavía hay un enclavamiento, pero se puede evitar el enclavamiento con un código de teclado o una tarjeta magnética para ingresar temporalmente a un área sin interrumpir el trabajo".

El tercer escenario implica una entrada sin bloqueo en la puerta. "En este caso, existen controles de procedimiento", dijo Greene. "Esto implica capacitación y puede incluir una barrera en la entrada, requisitos de EPP, señales de advertencia y una luz afuera de la puerta que indique que hay un láser operando dentro del área".

Greene añadió que la protección para cumplir con los estándares mínimos establecidos por ANSI Z136.1 realmente no debería ser el objetivo. Sí, los inspectores de OSHA con conocimiento de las normas de seguridad láser se referirán a Z136.1. Solicitarán ver los registros de capacitación y se asegurarán de que lo que ven cumpla con el estándar. Pero también pueden recurrir a la cláusula de deber general que establece que los empleadores son responsables de proteger a sus empleados de peligros conocidos. "Y los láseres", dijo Greene, "son un peligro conocido".

Aún así, los peligros, cuando se manejan adecuadamente, no tienen por qué ser inseguros. "Realmente se trata de correr la voz y educar a todos, incluidos los distribuidores y los usuarios finales, sobre la importancia de la seguridad de la soldadura láser manual", dijo Greene. "Con la capacitación y las salvaguardias adecuadas, es un proceso muy seguro".

Earley agregó que los fabricantes no deberían establecer su barra de seguridad en los requisitos mínimos, sino comenzar con un estudio de la aplicación, incluido el tamaño promedio de las piezas de trabajo y las posiciones de soldadura que probablemente utilicen los operadores. “Hemos aplicado nuestras mejores prácticas recomendadas utilizando el estándar de seguridad láser estándar Clase 4. Y, en general, eso le aconseja implementar un área totalmente controlada en la instalación para la soldadura láser y designar a un oficial de seguridad láser que pueda ayudar a realizar evaluaciones de riesgos y recomendar la mitigación de peligros potenciales”.

Es una época de transición en la que los primeros usuarios llevan la soldadura láser manual al taller. Las percepciones son muy variadas, pero nadie puede negar que el láser de fibra ha entrado en el ámbito manual y la aceptación en el mercado está creciendo. Idealmente, a medida que la tecnología se difunda, también deberían hacerlo las mejores prácticas en materia de seguridad.

"Le recomendamos que, antes de comprar un sistema, tenga un plan de seguridad", dijo Earley. “No hagas la inversión, aceptes la entrega y luego trabajes en la seguridad como una ocurrencia tardía. Considere la seguridad como parte de su inversión general”.