هل تحتاج إلى اتخاذ تدابير وقائية في أعمال اللحام بالليزر؟

في الوقت الحاضر، لا يمكن تصنيع المنتجات في الوقت الحاضر بدون اللحام بالليزر. ومثل أي عملية صناعية أخرى عالية الطاقة، يأتي اللحام بالليزر بمخاطره التي يجب أن نعرفها ونحمي أنفسنا منها.

يواجه العاملون في بيئات اللحام بالليزر خطر التعرض للإشعاع الشديد والمكثف ودرجات الحرارة المرتفعة جدًا والأبخرة السامة والصدمات الكهربائية القياسية المحتملة. عندما لا يتم استخدام الحماية المناسبة ضد هذه المخاطر، قد يتعرض المرء لإصابات خطيرة.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن معرفة كيفية التعامل مع حالات الطوارئ قد تمنع في بعض الأحيان وقوع إصابات إضافية. تتطرق هذه المقالة إلى المخاطر التي يشكلها اللحام بالليزر، وتدابير الحماية الشخصية الأكثر قبولاً، والأدوات الأساسية والاستجابة لحالات الطوارئ لضمان السلامة في العمل.

الجزء 1. ما هو اللحام بالليزر؟

اللحام بالليزر هو تقنية يتم فيها استهداف المواد بتركيز شديد من طاقة الليزر على المواد لربطها عن طريق الصهر والتصلب.

ولذلك، فهي عملية تتطلب دقة ودقة متناهية، وبالتالي تجد تطبيقات صناعية في مجالات مثل السيارات والفضاء والإلكترونيات وتصنيع الأجهزة الطبية، حيث تتطلب اللحامات أن تكون قوية ونظيفة ودقيقة.

وعلى النقيض من اللحام التقليدي، يفضل اللحام بالليزر، خاصة عندما يجب التحكم في التشويه الحراري، مع السرعة والعمل على قطع معدنية دقيقة ومعقدة للغاية.

تكتسب تدابير السلامة أهمية خاصة في تشغيل المعدات التي تولد طاقة حرارية عالية الكثافة. وبالإضافة إلى مزاياها فإن هذا النمط من اللحام ينطوي على مخاطر تتمثل في: تعرض الجلد والعينين لإشعاع الليزر، واستنشاق الغازات السامة، ومخاطر الحريق، مما يفرض ضرورة ارتداء معدات الحماية لضمان بيئة آمنة.

المكونات الرئيسية

تتكون ماكينة اللحام بالليزر من مكونات مختلفة. وهي تشمل:

مصدر الليزر: قلب النظام، الذي يولد شعاع الليزر عالي الطاقة.
نظام توصيل الشعاع: ستعمل المرايا أو البصريات أو كابلات الألياف الضوئية على إعادة توجيه شعاع الليزر وتركيزه على قطعة العمل.
بصريات التركيز البؤري: هذه هي العدسات أو المرايا التي تركز أشعة H في بقعة عالية الكثافة من أجل اللحام الدقيق.
أنظمة غاز التدريع (اختياري): يزود بغاز خامل لحماية اللحام من الأكسدة والتلوث.

أنواع اللحام بالليزر

فيما يلي أنواع اللحام بالليزر:

اللحام بأشعة الليزر (LBW): تستخدم طريقة اللحام هذه شعاع ضوء مركّز لجلب المواد المستقيمة دون استخدام المزيد من مواد الحشو لتحقيق عملياتها.
اللحام بالليزر الانصهار بالليزر: والهدف من هذا الإجراء هو زيادة ذوبان المواد الأساسية معًا بالحرارة الصادرة من شعاع الليزر وإنتاج رابطة قوية.
اللحام الأوتوماتيكي بالليزر: يتم تنفيذها بواسطة ماكينات أوتوماتيكية بدقة وتوحيد عالية.
اللحام بالليزر المحمول: يأتي كحل للتطبيقات الصغيرة وخدمات الإصلاح، حيث يساعد اللحام بالليزر المحمول باليد في إمكانية النقل.
اللحام بالليزر العميق الاختراق بالليزر: طريقة متفوقة تقنيًا مع لحام عميق عالي الجودة لربط اللحام العالي الجودة والخصائص الهيكلية.

تطبيقات اللحام بالليزر

1. السيارات

في معظم الحالات، يتم تطبيق اللحام بالليزر لربط الهيكل والمكونات الهيكلية، مثل الأبواب أو الأسقف أو الشاسيه. كما يُستخدم اللحام بالليزر أيضاً في عمليات اللحام بالليزر في عمليات التقطيع المصممة خصيصاً: أي الربط بين درجات وسماكات مختلفة من المواد للحصول على السلامة المتعلقة بالوزن وفعالية التكلفة.

2. الفضاء الجوي

يُعرف اللحام بالليزر بشكل أساسي بربط المكونات الهيكلية خفيفة الوزن على هياكل الطائرات، والتي تعتمد إلى حد كبير على نسبة القوة إلى الوزن. ويتم تطبيق نفس النوع من اللحام أيضاً على مكونات المحرك مثل شفرات التوربينات، حيث يجب أن يكون اللحام الدقيق دقيق الأداء ويعطي نتائج موثوقة.

3. الأجهزة الطبية

أجهزة اللحام بالليزر هي الأكثر فعالية في مجال الأجهزة الطبية، حيث يتم تصنيع الأجزاء باستخدام مكونات صغيرة ومعقدة للغاية. هذه القوة والدقة التي يمنحها اللحام بالليزر مطلوبة لهذه الأجزاء الحساسة.

4. الإلكترونيات

يُستخدم اللحام الدقيق لربط الأجزاء الصغيرة داخل لوحات الدارات الكهربائية وفي الأجهزة الإلكترونية الحساسة الأخرى لتحقيق الدقة دون المخاطرة بإلحاق الضرر بالأجزاء الداخلية الحساسة.

5. صناعات أخرى

يُستخدم لحام المعدات أيضًا في تصنيع المجوهرات، مثل التصنيع الدقيق للتصاميم المتقنة، دون الإضرار بالأجزاء الحساسة.

الجزء 2. المخاطر المحتملة في اللحام بالليزر

تشمل هذه المخاطر المرتبطة باللحام بالليزر، على سبيل المثال لا الحصر:

1. المخاطر البصرية (إصابة العين)

شعاع الليزر شديد الكثافة وقادر على إحداث ضرر شديد في العين. حتى التعرض لفترة وجيزة لإشعاع الليزر المتناثر قد يتسبب في حرق شبكية العين أو فقدان البصر أو إعتام عدسة العين.

2. حروق الجلد

قد يؤدي التعرض المباشر أو غير المباشر لشعاع الليزر إلى حروق شديدة على الجلد. إن كثافة الطاقة العالية لليزر تحرق الأنسجة بسرعة بمجرد ملامستها.

3. استنشاق الأبخرة والغازات

في آلات اللحام، أثناء تحريك الليزر، تنتج درجات الحرارة المرتفعة أبخرة وأبخرة وجسيمات محمولة في الهواء بالإضافة إلى مواد دقيقة جدًا. الغازات المنبعثة أثناء احتراق بعض المواد سامة، مثل النيكل أو الكروم أو الرصاص، مما يتسبب في الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي ويؤثر على المدى الطويل.

4. خطر الحريق والانفجار

في بعض الحالات، يزيد اللحام بالليزر في بيئات ذات درجة حرارة عالية جدًا من خطر الحريق للمواد الغازية والمذيبات وبعض المكونات المعدنية.

5. المخاطر الكهربائية

تعمل معظم أنظمة اللحام بالليزر بجهد عالٍ، مما يعرضك لصدمة كهربائية من المعدات التي لا تتم صيانتها بشكل صحيح.

الجزء 3. تدابير الحماية اللازمة في اللحام بالليزر

إن اللحام بالليزر عملية فائقة ودقيقة للغاية، وهي تشكل خطراً محتملاً يستدعي اتخاذ احتياطات وقائية جادة. وهي تشمل تدابير مثل ما يلي:

1. توفير التهوية الكافية واستخراج الدخان

ينتج عن اللحام بالليزر خليط من الأبخرة السامة للغاية ويساهم في الإصابة بالأمراض المنقولة بالهواء، وبالتالي، فإن تركيب نظام تهوية فعال، بما في ذلك استخدام شفاطات الأبخرة أو أنظمة العادم الموضعية يجب أن يحمي من دخول هذه السموم إلى بيئة العمل.

2. استخدام معدات الحماية الشخصية (PPE)

يجب على العمال استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة التي تحميهم من الحروق والإشعاع والملوثات المحمولة جواً، والتي يمكن أن تؤذي الناس بشدة.

3. تركيب حاويات وحواجز أمان الليزر

يجب أن تكون محطة اللحام محاطة بشكل مثالي بحواجز أو ستائر مناسبة للحماية من أشعة الليزر بحيث يتم تجنب التعرض غير المقصود لإشعاع الليزر. ومن شأن ذلك أن يقلل من تشتت الشعاع خارج منطقة العمل، وبالتالي منع التعرض العرضي للمارة.

4. التحكم في الوصول إلى مناطق العمل بالليزر

لا يسمح إلا للأفراد المدربين والمعتمدين بالعمل بالقرب من أنشطة اللحام بالليزر. يجب وضع علامات تحذيرية بالإضافة إلى ضوابط الوصول مع التدريب على السلامة للحماية من التعرض العرضي.

5. عمليات الفحص والصيانة الدورية للمعدات

ستتبع هذه الأنشطة الفحص الروتيني لماكينات اللحام بالليزر وغيرها من آلات اللحام لمنع حدوث أعطال وتآكل. بالإضافة إلى ذلك، فإن الصيانة المثالية تقضي على المخاطر غير المتوقعة.

6. التدريب على السلامة والتأهب للطوارئ

يجب تثقيف جميع الأشخاص الذين يتعاملون مع أنظمة اللحام بالليزر حول بروتوكولات السلامة وتحديد المخاطر وطرق الاستجابة للطوارئ. من الضروري جدًا أيضًا الترتيب القوي الحالي بشأن الحوادث، مثل إصابات العين أو الحرائق.

الجزء 4. أدوات الحماية الشائعة المستخدمة في أعمال اللحام بالليزر

للحفاظ على سلامة العامل، يجب توفير الأدوات والمعدات الواقية فقط. فهي تقلل من التعرض للعناصر الضارة وتعزز السلامة في مكان العمل وتعزز الكفاءة. فيما يلي بعض من أهم معدات الحماية التي يستخدمها عامل اللحام في أعمال اللحام بالليزر.

1. نظارات ونظارات السلامة من الليزر

لا تكفي نظارات السلامة العادية وحدها في اللحام بالليزر؛ لذا عليك بنظارات السلامة العادية وحدها في اللحام بالليزر؛ لذا عليك بنظارات السلامة المصنفة بالليزر والتي تحجب أطوال موجات الليزر على سبيل المثال. تعتمد نظارات السلامة بالليزر على قوة الليزر وطول موجته. حاول البحث عن نظارات معتمدة وفقًا للمعايير الدولية، على سبيل المثال ANSI Z136 أو EN 207، في المناطق التي من المحتمل أن توفر الحماية المثلى.

2. خوذات اللحام المزودة بمرشحات التعتيم التلقائي

ومن وسائل حماية العينين والوجه الإضافية للحام الخوذات المزودة بمرشحات التعتيم التلقائي. هذه عادة ما تحمي عيون المستخدم من السطوع الشديد والأشعة تحت الحمراء التي تحدث أثناء اللحام.

بعد ذلك، يقوم سطوع ضربات الليزر بتبديل خاصية التعتيم التلقائي تلقائيًا بين الليزر الشفاف والسطوع لحماية المستخدم بشكل كامل عند تشغيله.

3. القفازات المقاومة للحرارة والملابس الواقية

تكون الحرارة الناتجة أثناء اللحام بالليزر عالية جداً لدرجة أنها تسبب حروقاً إذا لم يرتدي الشخص ملابس مناسبة. يجب على عمال اللحام ارتداء أحذية مناسبة واقية من الحرارة. وفيما يلي وصف لنوع الملابس التي يحتاجون إلى استخدامها:

قفازات مقاومة للحرارة: يحمي اليدين من الحروق والشرر.
سترة مقاومة للهب: مئزر أو بدلة كاملة للجسم مصنوعة من الجلد أو القماش المغطى بالألمنيوم تستخدم للوقاية من الحرارة والإشعاع.
أحذية السلامة:: بمقدمة فولاذية للحماية من سقوط المواد والحروق العرضية.

4. حماية الجهاز التنفسي (الأقنعة وأجهزة شفط الأبخرة)

تسبب أبخرة اللحام مشاكل تنفسية خطيرة للغاية. تعتمد أجهزة الحماية التي يجب ارتداؤها أثناء أعمال اللحام هذه على المادة التي يتم لحامها:

أقنعة تنفس مزودة بمرشحات خاصة لحجب الغازات الضارة وسموم الهواء.

بالنسبة لعمليات اللحام المستمرة، استخدم أجهزة تنفس تنقية الهواء التي تعمل بالطاقة (PAPR) للأماكن غير المهواة.

5. ستائر الليزر الآمنة والحاويات الليزرية

تحصر ستائر وحواجز الليزر الآمنة شعاع الليزر في المنطقة المحددة وتمنع التعرض المقصود. تُصنع هذه الحواجز من مواد مقاومة لليزر إما لامتصاص أو تشتيت أشعة الليزر المشتتة.

6. معدات السلامة من الحرائق

نظرًا لأن اللحام بالليزر يتعامل مع أعلى درجات الحرارة، فستنشأ مخاطر الحريق. بعض الأدوات الهامة للسلامة من الحرائق هي:

طفايات الحريق (الفئة D للمعادن القابلة للاحتراق، والفئة C للحرائق الكهربائية).
بطانيات الحريق تُستخدم لإخماد الحرائق الصغيرة بسرعة.
أنظمة إخماد الحرائق الأوتوماتيكية في محطات اللحام بالليزر المغلقة لمنع اندلاع الحرائق.

7. أدوات التثبيت وتحديد المواقع لقطع العمل

ولكي يتم تطبيق اللحام بدقة وأمان، يستخدم العمال المشابك والرقصات والأذرع الآلية لتثبيت قطع المواد في مكانها. تساعد هذه الأدوات على الدقة وتمنع التلامس العرضي من خلال منع الأيدي من الاقتراب من شعاع الليزر.

الجزء 5. ما هي إجراءات الطوارئ التي يجب اتخاذها عند الإصابة أثناء اللحام بالليزر؟

فيما يلي مخطط موجز لإجراءات الطوارئ التي يجب اتباعها في حالة حدوث إصابة أثناء عمليات اللحام بالليزر.

1. إصابات العين

يمكن أن تكون إصابة العين عند التعرض لإشعاع الليزر مدمرة؛ مما يؤدي إلى إصابات تتراوح بين حروق في شبكية العين وتآكل القرنية وربما حتى فقدان البصر بشكل دائم. في حالة وقوع حادث للعين مع الشكوى من عدم الراحة أو عدم وضوح الرؤية أو الانزعاج الناجم عن الضوء الساطع بعد التعرض لشعاع الليزر الساقط

ستتوقف جميع أنشطة اللحام، وسيتم إبعاد العامل المصاب على الفور من منطقة الليزر.
لا تفرك العينين لأن ذلك قد يسبب المزيد من الضرر.
ستتم حماية العين المصابة باستخدام ضمادات معقمة للعين أو قطعة قماش نظيفة لمنع المزيد من التعرض.
حتى أقل أعراض العين يجب أن تستدعي الإحالة الفورية للعامل المصاب للتقييم الطبي لأن أي إصابات ليزر مشتبه بها تعتبر حالة طارئة ويجب تقييمها من قبل طبيب عيون.
قم بإبلاغ مسؤول السلامة، حيث أن هذا الحادث سيستلزم تطبيق إجراءات وقائية إضافية.

2. علاج حروق الجلد

يمكن أن تتراوح حروق الجلد الناجمة عن اللحام بالليزر من الطفيفة جداً إلى الأكثر خطورة. لذلك، إذا أصيب العامل بحروق نتيجة لـ

الحرق تافه (من الدرجة الأولى):

برد المنطقة تحت ماء جاري نظيف وبارد لمدة 10 إلى 15 دقيقة على الأقل.
ضع كريم مطهر للحروق إذا كان متوفراً وقم بتغطيته بضمادة معقمة.
لا تستخدم الثلج أبداً، فقد يؤدي ذلك إلى تفاقم الإصابة.

حروق من الدرجة الثانية أو حروق شديدة أخرى:

لا مراهم أو ماء.
تُغطى بضمادة معقمة.
حافظ على هدوء المريض واتصل بالمساعدة الطبية.
ارفعي المنطقة المحروقة إن أمكن لتقليل التورم.

إذا اشتعلت النيران في الملابس

التوقف، والسقوط، والتدحرج.
إذا كانت ألسنة اللهب صغيرة، يمكن استخدام بطانية حريق أو مطفأة حريق لإخمادها.

3. التعامل مع مشاكل الجهاز التنفسي لاستنشاق الأبخرة

يمكن أن تحتوي الأبخرة المتولدة في اللحام بالليزر على معادن شديدة السمية، وبالتالي ستشكل عوامل مسببة لمشاكل في الجهاز التنفسي أو الدوار أو الغثيان أو ضعف مزمن في الرئتين.

في حالة استنشاق أي عامل أبخرة من أي نوع وأظهر بعد ذلك بعض الصعوبة في التنفس، قم بما يلي

يجب إخراج العامل على الفور من بيئة اللحام إلى الهواء النقي.
إذا كان العامل واعيًا ولكنه يواجه صعوبة في التنفس، قم بفك الملابس الضيقة وساعده في وضع مستقيم.
في حالة شعور العامل بالدوار أو الإغماء، يجب السماح له بالجلوس والراحة.
إذا كان فاقداً للوعي ويتنفس، ضعه في وضعية الإفاقة على جانبه وراقب تنفسه.
إذا لم يكن يتنفس، فابدأ الإنعاش القلبي الرئوي على الفور وحاول طلب المساعدة.

4. إدارة الصدمات الكهربائية

تتدفق الكهرباء ذات الجهد العالي من خلال آلات اللحام بالليزر؛ وبالتالي، هناك احتمالات حدوث صدمة كهربائية. في حالة حدوث صدمة كهربائية:

لا تلمس العامل إذا كان لا يزال على اتصال بالمصدر.
قم بإيقاف تشغيل التيار الرئيسي أولاً قبل مساعدتهم.
في حالة عدم الاستجابة، ابحث عن التنفس وابدأ الإنعاش القلبي الرئوي. إذا كان العامل واعيًا ولكنه يشعر بالضعف أو الخدر، فاطلب الرعاية الطبية الفورية، حيث قد لا تكون الإصابات الداخلية مرئية.

5. الاستجابة لحوادث الحرائق

قد يكون الحريق في مكان العمل إما بسبب المواد القابلة للاشتعال أو سوء إدارة المعدات أو الحرارة الزائدة. في حالة نشوب حريق

ارفع أقرب جهاز إنذار للحريق وقم بالإخلاء إذا كان الحريق بالفعل غير قابل للاحتواء.
يتم إطفاء الحرائق الصغيرة بشكل عام باستخدام مطفأة حريق (الفئة D لحرائق المعادن والفئة C للحرائق الكهربائية).
قم بإخضاع العامل الذي يستنشق الدخان للهواء النقي، ثم احصل على رعاية طبية إذا وجد صعوبة في التنفس.
يجب أن تكون مخارج الطوارئ خالية لسهولة الإخلاء.

الخاتمة

اللحام بالليزر هو تقنية حديثة عالية الكفاءة؛ ومع ذلك، فإن لها مخاطرها المصاحبة التي لا ينبغي إغفالها. من شأن الاحتياطات ومعدات السلامة والتدريب أن تقلل إلى حد كبير من مخاطر اللحام بالليزر. للحصول على أفضل لحام بالليزر واستشارة أفضل، انظر كونتاي ليزر كونتاي.