IEC 60825-4 Sicherheit von Laserprodukten – Teil 4: Laserschutzvorrichtungen

In der von der International Electrotechnical Commission (IEC) entwickelten Norm „IEC 60825-4 Sicherheit von Laserprodukten – Teil 4: Laserschutzvorrichtungen“ werden Laserschutzvorrichtungen rund um den Bearbeitungsbereich einer Laserbearbeitungsmaschine sowie Anforderungen an dauerhafte und vorübergehende (z. B. für Service) und für proprietäre Laserschutzfunktionen werden erläutert.

Diese Norm gilt für alle Bestandteile einer Abschirmung, einschließlich transparenter (sichtbar durchlässiger) Displays und Sichtfenster, Paneele, Laservorhänge und Wände. Anforderungen an Strahlengangkomponenten, Strahlstopps und andere Teile des Schutzgehäuses eines Laserprodukts, die nicht den Bearbeitungsbereich abdecken, sind in der Norm „IEC 60825-1 Sicherheit von Laserprodukten – Teil 1: Geräteklassifizierung und Anforderungen“ enthalten.

Darüber hinaus legt diese Norm Folgendes fest:

• So bewerten und bestimmen Sie die Schutzeigenschaften eines Laserschutzes
• So wählen Sie einen Laserschutz aus

Für die Zwecke dieser Norm gelten zusätzlich zu den Definitionen in IEC 60825-1 die folgenden Definitionen:

• Die Schutzzeit der aktiven Abschirmung ist die Mindestzeit, gemessen ab der Ausgabe des aktiven Abschirmungs-Beendigungssignals, während der die Vorderseite einer aktiven Laserabschirmung bei einer gegebenen Laserbelichtung sicher verhindern kann, dass Laserstrahlung von der Rückseite der aktiven Laserabschirmung aus zugänglich ist dass der erreichbare Emissionsgrenzwert der Klasse 1 nicht überschritten wird.
• Ein aktives Schutzvorrichtungs-Beendigungssignal ist das Signal, das eine aktive Schutzvorrichtung als Reaktion auf eine übermäßige Einwirkung von Laserstrahlung auf ihre Vorderseite ausgibt, und soll eine automatische Beendigung der Laserstrahlung bewirken. Der Vorgang, dass eine Sicherheitsverriegelung den Stromkreis öffnet, wird in diesem Zusammenhang als Signal betrachtet.
• Aktiver Laserschutz ist ein Laserschutz, der Teil eines sicherheitsrelevanten Steuerungssystems ist. Das Steuersystem erzeugt als Reaktion auf den Aufprall der Laserstrahlung auf die Vorderseite des Laserschilds ein aktives Schildabschlusssignal.
• Der vorhersehbare Expositionsgrenzwert ist die maximale Laserexposition auf der Vorderseite der Laserabschirmung innerhalb des Wartungsinspektionsintervalls, bewertet unter normalen und vernünftigerweise vorhersehbaren Ausfallbedingungen.
• Die Vorderseite ist die Fläche des Laserschutzes, die für die Einwirkung von Laserstrahlung ausgelegt ist.
• Ein Laserschild ist eine physische Barriere, die die Größe des Gefahrenbereichs begrenzt, indem sie verhindert, dass die von der Rückseite aus zugängliche Laserstrahlung den erreichbaren Emissionsgrenzwert der Klasse 1 überschreitet.
• Eine Laserbearbeitungsmaschine ist eine Maschine, die Laser zur Materialbearbeitung einsetzt und durch die Norm ISO 11553-1 abgedeckt ist.
• Die Laserbeendigungszeit ist die maximale Zeit, die die Laserstrahlung nach der Erzeugung eines aktiven Abschirmungsbeendigungssignals benötigt, um zu enden. Die Laserbeendigungszeit bezieht sich auf die Reaktion der Laserbearbeitungsmaschine, insbesondere des Lasersicherheitsverschlusses, und nicht auf die Reaktion eines aktiven Laserschutzes.
• Ein passiver Laserschutz ist ein Laserschutz, der nur aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften funktioniert.

Ein Laserschutz muss der Norm ISO 12100-2 hinsichtlich der allgemeinen Anforderungen an Schutzvorrichtungen sowie spezifischerer Anforderungen hinsichtlich seiner Position und Befestigungsmethode entsprechen. Darüber hinaus darf ein Laserschutzschild an seinem vorgesehenen Standort keine damit verbundenen Gefahren auf seiner Rückseite oder darüber hinaus verursachen, wenn es Laserstrahlung bis zum vorhersehbaren Expositionsgrenzwert ausgesetzt ist. Beispiele für damit verbundene Gefahren sind: hohe Temperaturen, Freisetzung giftiger Stoffe, Feuer, Explosion, Elektrizität. Die Bewertung des vorhersehbaren Expositionsgrenzwerts ist im Standardanhang (Anhang B) enthalten.

Wenn die Vorderseite einer Laserabschirmung der vorhersehbaren Expositionsgrenze Laserstrahlung ausgesetzt ist, verhindert die Laserabschirmung, dass die von der Rückseite zugängliche Laserstrahlung zu jedem Zeitpunkt während des Wartungsinspektionsintervalls den erreichbaren Emissionsgrenzwert der Klasse 1 überschreitet. Der Mindestwert des Wartungsinspektionsintervalls für automatische Laserbearbeitungsmaschinen beträgt 8 Stunden. Diese Anforderung muss für die vorgesehene Lebensdauer des Laserschutzes unter den erwarteten Betriebsbedingungen erfüllt sein. Diese Anforderung impliziert sowohl eine geringe Transmission der Laserstrahlung als auch eine Widerstandsfähigkeit gegenüber laserinduzierten Schäden.

Einige Materialien können ihre Schutzeigenschaften aufgrund von Alterung, Einwirkung von ultravioletter Strahlung, bestimmten Gasen, Temperatur, Feuchtigkeit und anderen Umgebungsbedingungen verlieren. Darüber hinaus übertragen einige Materialien bei hoher Laserbestrahlung Laserstrahlung, auch wenn keine sichtbaren Schäden vorliegen.

Aktiver Laserschutz Die Schutzzeit des aktiven Laserschutzes überschreitet die Laserbeendigungszeit bis zu vorhersehbaren Expositionsgrenzwerten. Die Erzeugung des aktiven Schutzbeendigungssignals führt zu einer optischen oder akustischen Warnung. Bevor die Laseremission erneut gestartet werden kann, ist ein manueller Reset erforderlich.

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