¿Es necesario tomar medidas de protección en los trabajos de soldadura láser?

Hoy en día, casi no se pueden fabricar productos sin soldadura láser. Como cualquier otro proceso industrial de alta potencia, la soldadura láser conlleva riesgos que debemos conocer y de los que debemos protegernos.

Los trabajadores en entornos de soldadura láser se enfrentan al peligro de estar expuestos a radiaciones extremas e intensas, temperaturas muy altas, humos tóxicos y posibles descargas eléctricas estándar. Cuando no se emplea la protección adecuada contra estos riesgos, se pueden sufrir lesiones graves.

Además, saber cómo actuar en caso de emergencia puede evitar a veces lesiones adicionales. Este artículo se detiene en los peligros que plantea la soldadura láser, las medidas de protección personal más aceptables y las herramientas y respuesta de emergencia esenciales para garantizar la seguridad en el trabajo.

Parte 1. ¿Qué es la soldadura láser? ¿Qué es la soldadura láser?

La soldadura láser es una técnica en la que una concentración extrema de energía láser se dirige a los materiales para unirlos mediante fusión y solidificación.

Por lo tanto, es un proceso que exige una precisión y exactitud extremas, por lo que encuentra aplicaciones industriales en ámbitos como la automoción, la industria aeroespacial, la electrónica y la fabricación de dispositivos médicos, en los que las soldaduras deben ser fuertes, limpias y exactas.

A diferencia de la soldadura convencional, se prefiere la soldadura láser, sobre todo cuando hay que controlar la distorsión térmica, con rapidez y trabajando en piezas de metal delicadas y muy complicadas.

Las medidas de seguridad adquieren especial importancia en el funcionamiento de equipos que generan energía térmica de alta intensidad. Además de sus méritos, este modo de soldadura presenta peligros de aparición: exposición de la piel y los ojos a la radiación láser, inhalación de gases tóxicos y riesgos de incendio, que imponen la necesidad de llevar equipos de protección para garantizar un entorno seguro.

Componentes clave

Una máquina de soldadura láser consta de varios componentes. Entre ellos se incluyen:

Fuente láser: El corazón del sistema, que genera el haz láser de alta energía.
Sistema de entrega de haces: Espejos, ópticas o cables de fibra redirigirán y enfocarán el haz láser sobre la pieza.
Óptica de enfoque: Se trata de lentes o espejos que concentran los rayos H en un punto de alta intensidad para una soldadura de precisión.
Sistemas de gas de protección (opcional): Suministra un gas inerte para proteger la soldadura de la oxidación y la contaminación.

Tipos de soldadura láser

Estos son los tipos de soldadura láser:

Soldadura por rayo láser (LBW): Este método de soldadura utiliza un haz de luz concentrado para alinear sustancias sin emplear más material de relleno para realizar sus operaciones.
Soldadura por fusión láser: El objetivo de este procedimiento es fundir aún más los materiales base con el calor del rayo láser y producir una unión sólida.
Soldadura láser automática: Se realiza mediante maquinaria automática con gran precisión y uniformidad.
Soldadura láser portátil: Como solución para aplicaciones menores y servicios de reparación, la soldadura láser manual ayuda a la portabilidad.
Soldadura láser de penetración profunda: Un método técnicamente supremo con soldaduras profundas de alta calidad para una elevada unión de la soldadura y propiedades estructurales.

Aplicaciones de la soldadura láser

1. Automoción

En la mayoría de los casos, la soldadura láser se aplica para unir componentes estructurales y de carrocería, como puertas, techos o chasis. La soldadura láser también se aplica al blanking a medida: la unión de diferentes grados y grosores de materiales para obtener una seguridad relacionada con el peso y la eficiencia de costes.

2. Aeroespacial

La soldadura láser es conocida básicamente por unir componentes estructurales ligeros en fuselajes de aviones, que, por cierto, dependen en gran medida de la relación resistencia-peso. El mismo tipo de soldadura se aplica también a componentes de motores como los álabes de turbina, donde la soldadura de precisión debe funcionar y dar resultados fiables.

3. Productos sanitarios

Los dispositivos de soldadura láser son más eficaces en el campo de los dispositivos médicos, donde las piezas se fabrican con componentes muy pequeños y complicados. Tal fuerza y precisión son conferidos por la soldadura láser se requiere de estas piezas delicadas.

4. Electrónica

La microsoldadura se utiliza para unir piezas más pequeñas dentro de placas de circuitos y en otros dispositivos electrónicos delicados para conseguir precisión sin arriesgarse a dañar interiores sensibles.

5. 5. Otras industrias

La soldadura por equipos también se utiliza en la fabricación de joyas, como la fabricación de precisión de diseños elaborados, sin dañar las piezas delicadas.

Parte 2. Posibles peligros en la soldadura láser

Estos riesgos asociados a la soldadura láser incluyen, entre otros

1. Riesgos ópticos (lesiones oculares)

El rayo láser es muy intenso y puede causar graves daños oculares. Incluso una breve exposición a la radiación láser dispersa podría causar quemaduras en la retina, pérdida de visión o cataratas.

2. Quemaduras cutáneas

La exposición directa o indirecta al rayo láser puede causar quemaduras graves en la piel. La alta densidad energética del láser quema rápidamente los tejidos una vez en contacto.

3. Inhalación de humos y gases

En las máquinas de soldar, al mover el láser, las altas temperaturas producen humos, vapores y partículas en suspensión en el aire, así como materiales muy finos. Los gases emitidos durante la combustión de algunos materiales son tóxicos, por ejemplo, el níquel, el cromo o el plomo, lo que provoca la aparición de enfermedades respiratorias y afecta a largo plazo.

4. Peligro de incendio y explosión

En algunos casos, la soldadura láser en entornos con temperaturas muy elevadas aumenta el riesgo de incendio de materiales gaseosos, disolventes y algunos componentes metálicos.

5. Riesgos eléctricos

La mayoría de los sistemas de soldadura por láser funcionan con alta tensión, lo que supone un riesgo de descarga eléctrica si el equipo no se mantiene correctamente.

Parte 3. Medidas de protección necesarias en la soldadura láser

La soldadura por láser es un proceso extremadamente superior y preciso, y plantea un peligro potencial para el que se justifican serias precauciones de protección. Entre ellas se incluyen medidas como las siguientes:

1. Proporcionar ventilación y extracción de humos adecuadas

La soldadura por láser crea una mezcla de humos muy tóxica y contribuye a las enfermedades transmitidas por el aire, por lo que la instalación de un sistema de ventilación eficaz, que incluya el uso de extractores de humos o sistemas de escape localizados, debería proteger la entrada de dichas toxinas en el entorno de trabajo.

2. Utilizar equipos de protección individual (EPI)

Los trabajadores deben utilizar equipos de protección individual adecuados que protejan contra las quemaduras, la radiación y los contaminantes transportados por el aire, que pueden dañar gravemente a las personas.

3. Instalar cerramientos y barreras de seguridad láser

El puesto de soldadura debe estar idealmente cerrado con barreras o cortinas de protección láser adecuadas para evitar la exposición involuntaria a la radiación láser. Se reduciría la dispersión del haz fuera de la zona de trabajo, evitando así la exposición accidental de los transeúntes.

4. Control de acceso a las zonas de trabajo con láser

Sólo el personal formado y autorizado puede operar cerca de las actividades de soldadura láser. Deben establecerse señales de advertencia, así como controles de acceso con formación en seguridad, para evitar la exposición accidental.

5. Inspecciones periódicas y mantenimiento de los equipos

Estas actividades seguirán la comprobación rutinaria del láser y demás maquinaria de soldadura para evitar su mal funcionamiento y desgaste. Además, un mantenimiento perfecto elimina peligros imprevistos.

6. Formación en seguridad y preparación para emergencias

Todo el personal que interactúe con sistemas de soldadura láser debe recibir formación sobre protocolos de seguridad, identificación de peligros y métodos de respuesta ante emergencias. Muy necesaria es también la fuerte disposición existente sobre accidentes, como lesiones oculares o incendios.

Parte 4. Herramientas de protección comunes utilizadas en trabajos de soldadura láser.

Para mantener al trabajador en condiciones de seguridad, sólo deben proporcionársele implementos y equipos de protección. Éstos minimizan la exposición a elementos nocivos, mejoran la seguridad en el lugar de trabajo y aumentan la eficacia. A continuación se indican algunos de los equipos de protección más importantes utilizados por un soldador en trabajos de soldadura láser.

1. Gafas de protección láser

Las gafas de protección normales no bastan para soldar con láser; hay que optar por unas gafas homologadas para láser que estén bloqueadas específicamente para determinadas longitudes de onda láser. Las gafas de protección láser dependen de la potencia y la longitud de onda del láser. Intente buscar gafas certificadas según normas internacionales, por ejemplo ANSI Z136 o EN 207, en zonas que puedan ofrecer una protección óptima.

2. Cascos de soldadura con filtros de oscurecimiento automático

Otra protección ocular y facial del soldador son los cascos con filtros autooscurecedores. Suelen proteger los ojos del usuario contra la intensa luminosidad y la radiación infrarroja que se producen durante la soldadura.

A continuación, el brillo de los golpes láser cambia automáticamente la función de auto-oscurecimiento entre láser claro y brillante, protegiendo totalmente al usuario cuando está encendido.

3. Guantes y ropa de protección resistentes al calor

El calor producido durante la soldadura láser es tan elevado que provoca quemaduras si no se va vestido adecuadamente. Los soldadores deben llevar calzado adecuado de protección contra el calor. A continuación se describe el tipo de indumentaria que deben utilizar:

Guantes resistentes al calor: Protege las manos de quemaduras y chispas.
Chaqueta ignífuga: Delantal o traje de cuerpo entero de cuero o tejido aluminizado utilizado para protegerse del calor y la radiación.
Botas de seguridad: con puntera de acero para proteger contra la caída de materiales y las quemaduras accidentales.

4. Protección respiratoria (mascarillas y extractores de humos)

Los humos de soldadura provocan problemas respiratorios muy graves. Los dispositivos de protección que deben llevarse durante estos trabajos de soldadura dependen del material que se suelde:

Máscaras respiratorias equipadas con filtros especiales para bloquear los gases nocivos y las toxinas del aire.

Para operaciones continuas de soldadura, utilice PAPR (Respiradores Purificadores de Aire Accionados) en lugares no ventilados.

5. Cortinas y cerramientos de seguridad láser

Las cortinas y los cerramientos de seguridad láser confinan el haz en la zona designada e impiden la exposición prevista. Estas barreras están fabricadas con materiales resistentes al láser que absorben o desvían la radiación láser dispersa.

6. Equipos de seguridad contra incendios

Dado que en la soldadura por láser se trabaja con el calor más elevado, surgirán riesgos de incendio. Algunas de las herramientas de seguridad contra incendios más importantes son:

Extintores (Clase D para metales combustibles, Clase C para fuegos eléctricos).
Mantas ignífugas se utilizan para sofocar rápidamente pequeños incendios.
Sistemas automáticos de extinción de incendios en estaciones de soldadura láser cerradas para prevenir los brotes de incendio.

7. Herramientas de sujeción y posicionamiento de piezas

Para que la soldadura se aplique con precisión y seguridad, los trabajadores utilizan abrazaderas, plantillas y brazos robóticos para sujetar las piezas de material en su sitio. Estas herramientas facilitan la precisión y evitan el contacto accidental al impedir que las manos se acerquen al rayo láser.

Parte 5. ¿Qué medidas de emergencia deben tomarse en caso de lesión durante la soldadura láser?

A continuación se describen brevemente los procedimientos de emergencia que deben seguirse si se produce una lesión durante las operaciones de soldadura por láser.

1. Lesiones oculares

Las lesiones oculares por exposición a la radiación láser pueden ser devastadoras y provocar desde quemaduras en la retina hasta abrasiones en la córnea, e incluso la pérdida permanente de la visión. Si se produce un accidente ocular con quejas de malestar, visión borrosa o molestias causadas por una luz brillante tras ser alcanzado por un haz incidente de un láser:

Cesarán todas las actividades de soldadura y el trabajador lesionado será retirado inmediatamente de la zona de láser.
No se frote los ojos, ya que puede causar más daños.
El ojo lesionado se protegerá con almohadillas oculares estériles o paños limpios para evitar una mayor exposición.
Incluso los síntomas oculares más leves deben provocar la derivación inmediata del trabajador lesionado para su evaluación médica, ya que cualquier sospecha de lesión por láser constituye una urgencia y debe ser evaluada por un oftalmólogo.
Notifíquelo al responsable de seguridad, ya que este incidente requerirá la aplicación de medidas preventivas adicionales.

2. Tratamiento de las quemaduras cutáneas

Las quemaduras cutáneas provocadas por la soldadura láser pueden ir desde las muy leves hasta las más graves. Por lo tanto, si un trabajador sufre una quemadura como consecuencia de:

La quemadura es trivial (primer grado):

Enfríe la zona bajo un chorro de agua limpia y fría durante al menos 10 o 15 minutos.
Aplique crema antiséptica para quemaduras si dispone de ella y cúbrala con un vendaje estéril.
Nunca utilice hielo, ya que podría agravar la lesión.

Quemaduras de segundo grado u otras quemaduras graves:

Ni ungüentos ni agua.
Cubrir con un apósito estéril.
Mantenga al paciente tranquilo y contacte con asistencia médica.
Si es posible, eleve la zona quemada para minimizar la hinchazón.

Si la ropa se incendia:

Parar, caer y rodar.
Si las llamas son pequeñas, puede utilizarse una manta ignífuga o un extintor para extinguirlas.

3. Manejo de problemas respiratorios por inhalación de humos

Los humos que se generan en la soldadura láser pueden contener metales altamente tóxicos y constituir, por tanto, agentes causantes de problemas respiratorios, mareos, náuseas o afectación crónica de los pulmones.

En caso de que algún trabajador inhale humos de cualquier tipo y posteriormente muestre alguna dificultad para respirar, haga lo siguiente:

El trabajador debe ser retirado rápidamente del entorno de soldadura al aire fresco.
Si el trabajador está consciente pero tiene dificultades para respirar, aflójele la ropa ajustada y ayúdele a ponerse en posición vertical.
Si el trabajador se marea o se desmaya, se le debe permitir sentarse y descansar.
Si está inconsciente y respira, colóquelo en posición de recuperación de lado y observe si respira.
Si no respira, inicie inmediatamente la reanimación cardiopulmonar e intente pedir ayuda.

4. Gestión de descargas eléctricas

Por las máquinas de soldadura láser circula electricidad de alta tensión, por lo que existen posibilidades de descarga eléctrica. En caso de descarga eléctrica:

No toque al trabajador si sigue en contacto con la fuente.
Desconecte primero la alimentación principal antes de ayudarles.
Si no responde, compruebe si respira e inicie la reanimación cardiopulmonar. Si el trabajador está consciente pero se siente débil o entumecido, busque atención médica inmediata, ya que las lesiones internas pueden no ser visibles.

5. Respuesta a accidentes de incendio

El incendio en el lugar de trabajo puede deberse a materiales inflamables, a una mala gestión de los equipos o a un calor excesivo. En caso de incendio:

Active la alarma de incendios más cercana y evacúe si el fuego es, efectivamente, incontenible.
Los fuegos pequeños se extinguirían generalmente con un extintor (clase D para fuegos metálicos, clase C para fuegos eléctricos).
Someta al trabajador que inhale humo a aire fresco, y luego busque atención médica si le resulta difícil respirar.
Las escaleras de incendios deben estar despejadas para facilitar la evacuación.

Conclusión

La soldadura por láser es una tecnología moderna de alta eficacia; sin embargo, tiene sus peligros asociados que no deben pasarse por alto. Las precauciones, el equipo de seguridad y la formación minimizarían en gran medida los peligros de la soldadura láser. Para una mejor soldadura láser y consulta, consulte Láser Kuntai.