EN ISO 11553-1 Sicurezza macchine laser

La EN ISO 11553-1 è la norma di riferimento per la sicurezza delle macchine di processo che utilizzano un dispositivo/sistema laser, per il solo dispositivo laser la norma di riferimento è la EN 60825-1 "Sicurezza dei dispositivi laser". La norma è di tipo B ed è armonizzata (vedasi elenco) per la Direttiva macchine 2006/42/CE.

EN ISO 11553-1:2008 (ISO/DIS 11553-1:2016)
Sicurezza del macchinario - Macchine laser - Parte 1: Requisiti generali di sicurezza (ISO 11553-1:2005)

Disponibile il file CEM importabile in CEM4 e PDF estratto CEM4

La presente norma è la versione ufficiale in lingua inglese della norma europea EN ISO 11553-1 (edizione novembre 2008). La norma descrive i pericoli generati dalle macchine laser e specifica i requisiti di sicurezza relativi ai pericoli di radiazioni e ai pericoli generati da materiali e sostanze. Inoltre specifica le informazioni che il fabbricante deve fornire a tali apparecchiature.

Il file è elaborato sulla ISO/DIS EN ISO 11553-1:2016, in quanto la norma Ed. 2005 (ISO) o Ed. 2009 (UNI) è in revisione.

La norma è di tipo B ed è armonizzata (vedasi elenco) per la Direttiva macchine 2006/42/CE.

La ISO 11553 descrive i rischi generati dalle macchine per la lavorazione laser, come definito nella sezione 3.2, e specifica i requisiti di sicurezza relativi ai rischi di radiazioni e ai rischi generati da materiali e sostanze. Specifica inoltre le informazioni che devono essere fornite dai produttori di tali apparecchiature.

I seguenti pericoli possono essere generati da una macchina per il trattamento laser:
a) rischi meccanici;
b) pericoli elettrici;
c) rischi termici;
d) rischi di vibrazione;

e) rischi di radiazioni, come;
1) rischi generati dal raggio laser diretto o riflesso,
2) pericoli generati da radiazioni ionizzanti,
3) i rischi generati da radiazioni collaterali (UV, microonde, ecc.) prodotte, ad esempio, da lampade flash, tubi di scarica o sorgenti di energia RF, e
4) rischi generati da radiazioni secondarie dovute all'effetto del raggio (la lunghezza d'onda della radiazione secondaria può essere diversa da quella del raggio),

f) rischi generati da materiali e sostanze, come;
1) pericoli dovuti a prodotti che vengono utilizzati nella macchina (ad esempio gas laser, coloranti laser, gas a effetto serra, solventi),
2) pericoli derivanti dall'interazione tra il raggio e il materiale (ad esempio fumi, particelle, vapori, gas, detriti), fuoco o esplosione,
3) pericoli derivanti dai gas utilizzati per assistere le interazioni con il laser; questi pericoli includono esplosioni, incendi, effetti tossici e carenza di ossigeno,

g) pericoli generati trascurando i principi ergonomici nel design della macchina;

h) rischi di rumore.
...

Protezione durante la produzione
L'area di rischio principale è solitamente la zona di processo, ma l'area di rischio deve essere definita come risultato della valutazione del rischio. L'analisi dei pericoli deve indicare quale tipo di protezione (protezione locale o protezione periferica) deve essere utilizzata.

La protezione locale è un metodo di protezione per ridurre la radiazione laser e le relative radiazioni ottiche ad un livello di sicurezza basato su una valutazione del rischio (ad esempio mediante un ugello o una piccola protezione posizionata vicino al fuoco del fascio sul pezzo) senza racchiudere completamente il pezzo, il supporto del pezzo in lavorazione e/o il sistema di movimento della macchina.

La protezione periferica è un metodo di protezione per ridurre la radiazione laser e le relative radiazioni ottiche a un livello di sicurezza basato su una valutazione del rischio mediante una o più protezioni distanti (ad esempio un involucro protettivo) che racchiudono il pezzo, il supporto del pezzo e, di solito, la maggior parte del sistema di movimento della macchina.

Il tipo di protezione dipenderà da diversi fattori, ad esempio
a) i parametri del laser che determinano la potenza,
b) gli elementi ottici (ad esempio, lunghezza focale),
c) la direzione (fissa o variabile) della propagazione del raggio rispetto al pezzo,
d) il tipo di lavorazione da realizzare (taglio, saldatura, ecc.),
e) il materiale e la forma del pezzo da lavorare,
f) il supporto del pezzo in lavorazione,
g) la visibilità della zona di processo.
...
La progettazione dei sistemi di controllo relativi alla sicurezza deve essere conforme alle norme ISO 13849-1 o IEC 62061. In genere, la valutazione del rischio per i danni alla vista porta a un livello di prestazioni richiesto PLr = d (ISO 13849-1).
...

Informazioni per l'utente
Oltre ai requisiti di IEC 60204-1, IEC 60825-1, ISO 11252 e ISO 12100, devono essere soddisfatti i seguenti requisiti:

a) Il fabbricante deve fornire documentazione e dati pertinenti sulla sicurezza, comprese le corrette procedure di manutenzione e assistenza al cliente/utente;

b) Il fabbricante informa l'utente in merito alle responsabilità dell'utente relative alla rimozione e / o allo smaltimento di fumi e materiale particolato dalla macchina;

c) Il fabbricante deve fornire informazioni sui valori limite per i materiali destinati alla lavorazione e per i fumi e le particelle generate dalla lavorazione di questi materiali. Il fabbricante deve inoltre fornire informazioni generali sulle apparecchiature per la rimozione di fumi e particolato;

d) Il fabbricante deve avvisare gli utenti di potenziali rischi noti fornendo una dichiarazione di avvertenza ben visibile nelle istruzioni per l'utente e / o nel manuale dell'operatore.

I seguenti elementi devono essere considerati per l'inclusione nelle istruzioni per l'utente e/o nel manuale dell'operatore:

e) IEC 60825-1 specifica le misure protettive per la radiazione laser primaria. Il requisito minimo, in caso di esposizione potenziale da parte di un prodotto di classe 3B e classe 4, è di indossare occhiali protettivi per la potenza e la lunghezza d'onda del laser;

f) Alcune operazioni (ad esempio la saldatura) possono produrre radiazioni UV e visibili intense. Il requisito minimo, in caso di esposizione potenziale a questo tipo di radiazioni, è quello di indossare un abbigliamento adeguato equipaggiamento per la protezione personale. Possono essere necessarie misure tecniche di protezione adeguate come protezioni o DPI;

g) La maggior parte delle applicazioni di trattamento dei materiali produce fumi, particelle e sostanze gassose. Durante la lavorazione dei metalli possono essere prodotti vapori di metalli pesanti. Questi possono danneggiare i tessuti e gli organi del corpo. Quando si trattano materie plastiche, si possono produrre sottoprodotti pericolosi (ad esempio allergici, tossici, cancerogeni). Possono essere necessarie misure di protezione tecnica adatte come dispositivi di aspirazione in combinazione con sistemi di pulizia dell'aria o DPI come maschere respiratorie filtrate.

I requisiti minimi, prima di iniziare il processo, sono:
h) avere familiarità con il materiale da trattare, sapere quali sottoprodotti possono risultare, valutare i loro rischi per la salute e determinare quali precauzioni sono necessarie;
i) adottare misure appropriate per prevenire o controllare il rischio (tali misure normalmente richiedono scarichi di fumi positivi dalla zona di processo e un'adeguata purificazione prima che i gas di scarico siano restituiti nell'atmosfera lontano dal personale);
j) informare, istruire e formare gli operatori sui rischi e le precauzioni da prendere;
k) ove necessario, e disponibile, per monitorare l'esposizione degli operatori a fumi o agenti inquinanti ed effettuare un'adeguata forma di sorveglianza della loro salute in conformità con le normative locali;
l) consultare un'autorità competente per scoprire quali norme nazionali, statali e/o locali devono essere soddisfatte prima che i gas di scarico siano restituiti nell'atmosfera.

Tensione / corrente pericolosa viene utilizzata per alimentare il laser e le relative apparecchiature.
Gli alimentatori possono contenere batterie di condensatori che possono rimanere cariche per qualche tempo dopo aver spento l'apparecchiatura.
Il requisito minimo in caso di riparazione è di seguire le regole per le pratiche di sicurezza elettrica.

NOTA Le istruzioni per l'uso possono essere eseguite secondo IEC 82079-1.

Etichettatura
Le leggi locali o regionali per l'etichettatura devono essere rispettate.

La macchina deve essere etichettata per indicare
a) il nome e l'indirizzo del fabbricante della macchina laser,
b) la data di produzione,
c) la serie o il tipo di macchina (se pertinente) e il numero di serie (se presente), e
d) i colori, le dimensioni e gli stili di stampa delle etichette di avvertimento della radiazione laser devono essere conformi a quanto descritto nella norma IEC 60825-1.
Le etichette devono soddisfare i seguenti requisiti:

e) oltre all'etichettatura richiesta dalla IEC 60825-1 (Fig. 1), la macchina per il trattamento laser deve, dopo l'installazione, riportare altre etichette di avvertenza e di avvertenza pertinenti (ad esempio "FUMI/PARTICELLE TOSSICHE POSSONO ESSERE GENERATE DA QUESTA MACCHINA") (2); e

f) La dimensione e la posizione delle etichette devono essere tali da rendere leggibili le etichette appropriate al di fuori delle aree di pericolo senza esporre nessuno a nessuno dei pericoli elencati.
Il colore, le dimensioni e lo stile di stampa delle etichette devono essere conformi ai requisiti della ISO 3864.

Fig. 1 - Laser  IEC 60825-1

Fig. 2 -  Fumi/particelle tossiche 
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In allegato A della norma, esempi di potenziali pericoli dei sottoprodotti per la lavorazione di materiali con tecnologia laser:

A.1.2 Lavorazione ceramica
Ossidi di alluminio (allumina), magnesio, calcio e silicio.
Ossido di berillio (altamente tossico).
A.1.3 Lavorazione del silicio
I detriti trasportati dall'aria Si e SiO (respirabili, possono causare la silicosi).
A.1.4 Lavorazione di metalli
Dal punto di vista medico, almeno i seguenti metalli e i loro composti sono rilevanti:
Mn, Cr, Ni, Co, Al, Zn, Cu, Be, Pb, Sb.
Gli effetti medici sono i seguenti:
a) tossico: Cr6 +, Mn, Co;
b) allergie, febbre da fumi metallici: Zn, Cu;
c) fibrosi polmonare: essere;
d) cancerogeno: Cr6 +, NiO.
Il berillio è molto pericoloso. I fumi di metalli pesanti vengono creati durante la lavorazione ad es. Ni, leghe di cromo. La composizione chimica dei fumi è correlata all'incirca al materiale trattato. Materiali (ad esempio rivestimenti) e elementi di lega con temperatura di evaporazione inferiore sono sovrarappresentati.
A.1.5 Taglio della plastica
Una grande varietà di sostanze potenzialmente pericolose può essere emessa. A basse temperature si producono idrocarburi alifatici, mentre temperature più elevate determinano un aumento di idrocarburi aromatici (come benzene, IPA) e idrocarburi polinucleari polialogenati (ad esempio diossine, furani). Materiali particolari possono causare emissioni di cianuri, isocianati (poliuretani), acrilati (PMMA) e acido cloridrico (PVC).
Gli effetti medici includono:
a) tossico: cianuri, CO, derivati ​​del benzene;
b) allergeni / irritanti: isocianati, acrilati;
c) irritazione delle vie respiratorie: formaldeide, acroleina, ammine;
d) cancerogeno: benzene, alcuni IPA.
A.1.6 Metalli per saldatura
A seconda dei materiali trattati con il laser, ci si possono aspettare vapori di metalli pesanti.
Vedi A.1.4.
A.1.7 Trattamento termico
Generalmente non sono presenti sottoprodotti significativi ma possono essere generati alcuni vapori di metalli pesanti.
A.1.8 Saldatura e brasatura
Ci si possono aspettare vapori di metalli pesanti, vapori di flusso e sottoprodotti.
A.1.9 Taglio di carta e legno
Sottoprodotti di cellulosa standard, esteri, acidi, alcoli e benzene.
A.1.10 Materiali non intenzionalmente deteriorati
Generazione di sottoprodotti pericolosi da materiali e sostanze non intenzionalmente deteriorati dalla radiazione laser (ad esempio l'ottica).
Zn, Se ossidi.
A.2 Esempi di rischi secondari di radiazione
I rischi secondari di radiazioni comprendono le radiazioni ottiche provenienti dalla zona di elaborazione, che determinano:
a) degradazione dei polimeri e emissione di fumi e gas velenosi, in particolare ozono;
b) rischi di incendio o esplosione derivanti da materiali e sostanze infiammabili;
c) raggi X dai plasmi; e
d) rischi per gli occhi e la pelle dalla radiazione UV emessa e dalla luce visibile intensa.
A.3 Esempi di pericoli meccanici
Spostare le parti della macchina può essere pericoloso.
I robot possono perforare un foro in una custodia protettiva, danneggiare il laser o il sistema di trasmissione del raggio e puntare il raggio laser su una parete / finestra di osservazione dell'operatore / armadio.
A.4 Esempi di rischi elettrici
A.4.1 Rischi primari
Tensioni elevate, energia immagazzinata, elevata capacità di corrente.
A.4.2 Pericoli secondari
Produzione di raggi X da componenti non schermati ad altissima tensione. Generazione di raggi X durante l'elaborazione di materiali con laser ad impulsi ultravioletti ad alta energia a impulsi (ad esempio laser a laser).
A.5 Esempi di carenze nel design
Scarsa progettazione o posizionamento di interruttori di interblocco, gruppi di interruttori, circuiti di interblocco, linee del gas e valvole del gas.
Schermatura inadeguata dalla radiazione laser dei cavi e delle linee del gas.

Ed. 2016 (ISO/DIS)
https://www.iso.org/standard/67658.html

Ed. 2005 (ISO) 
https://www.iso.org/standard/30654.html

Ed. 2009 (UNI)
http://store.uni.com/catalogo/index.php/uni-en-iso-11553-1-2009.html

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