Quale protezione offre un casco protettivo per laser?

Protezione laser principale: densità ottica, copertura delle lunghezze d’onda e sicurezza oculare

Come le radiazioni laser danneggiano gli occhi, i tessuti facciali e altri settori industriali

Le radiazioni laser termiche, acustiche e fotochimiche danneggiano i tessuti, compresi quelli oculari e del viso. Grazie al suo sistema naturale di messa a fuoco, la cornea e il cristallino fanno convergere la luce laser a 1064 nm sulla retina, aumentandone la densità energetica di 100.000 volte. Poiché questa forma d’onda di luce, illegalmente costituita, è invisibile, evita la risposta di ammiccamento e quella di avversione, causando danni duraturi e insidiosi. Se il sistema oculare non viene protetto dai danni, la retina della vittima verrebbe bruciata, lasciandola con una perdita permanente della vista e scotomi. Sul viso, un’energia elevata a 1064 nm provocherebbe necrosi profonde ed estese, nonché lesioni che richiedono un lungo periodo di guarigione e presentano un alto rischio di infezione. Gli elmetti protettivi contro i laser contribuirebbero a prevenire i suddetti problemi, poiché proteggono l’utilizzatore dalle radiazioni prima che queste raggiungano il sistema biologico.

Comprensione dei valori di Densità Ottica (OD) e perché un valore OD 7+ è fondamentale per i laser a fibra a 1064 nm

La densità ottica (OD) è una misura dell'attenuazione logaritmica. Ad esempio, una classificazione OD 7 indica una riduzione della potenza laser incidente di un fattore pari a dieci milioni (10⁷). Con un'intensità laser trasmessa inferiore all'esposizione massima ammissibile (MPE) per i laser a fibra di Classe 4, molti dei quali operano a potenze superiori a 2 kW, tale intensità risulta inferiore alla MPE anche per i laser di Classe 4. Gli occhiali industriali con densità ottica OD 4–5 non sono adeguati per l'uso con laser di Classe 4. Anche con occhiali OD 6, la riduzione dell'intensità laser è pari approssimativamente allo 0,0001 %, valore ancora insufficiente per utilizzi fuori asse o prolungati durante operazioni industriali di saldatura e taglio. Per sorgenti da diversi chilowatt a 1064 nm, è richiesto un funzionamento continuo e un'OD pari a 7 o superiore è fondamentale. Le prestazioni del filtro possono variare notevolmente in bande spettrali più ristrette ed è essenziale verificare la densità ottica alla lunghezza d'onda operativa di interesse, e non su una banda larga.

Conformità normativa: EN 207:2017 e i requisiti imprescindibili nella progettazione di caschi protettivi certificati contro i laser

I caschi da saldatura convenzionali in genere non offrono alcuna protezione contro i laser a 1064 nm. Poiché sono progettati per filtrare le radiazioni UV e IR, le loro lenti possono trasmettere oltre il 50% dell’energia a 1064 nm, agendo così da amplificatori del rischio. Inoltre, non sono certificati per la protezione laser. Nell’Unione Europea e nel Regno Unito, la norma legalmente prescritta è l’EN 207:2017. L’autocertificazione è illegale e il marchio CE può essere apposto esclusivamente dopo una verifica completa di conformità effettuata da un ente accreditato.

Per i caschi laser certificati, la norma EN 207 definisce tre criteri applicabili imprescindibili:

Classe LB: combina la densità ottica con la soglia di danno del materiale quando sottoposto a esposizione diretta al laser. Per i laser a fibra CW a 1064 nm è richiesta la classe LB6 o LB7.

Resistenza agli impulsi: indica che i filtri devono essere in grado di sopportare gli shock termici generati da laser ad alta potenza di picco senza che il filtro si crepi, si delamini o subisca una degradazione della densità ottica (OD).

Integrità del filtro: L'insieme ottico, comprensivo della lente, della montatura, delle guarnizioni e delle tenute periferiche, deve garantire la protezione dichiarata anche nelle condizioni peggiori, inclusi allineamento errato o incidenza parziale del fascio.

Qualsiasi casco che non superi uno di tali test è un casco protettivo che offre una protezione verificabile, e molto probabilmente pericolosa, esponendo il datore di lavoro a significativi rischi legali e finanziari.

Oltre l’ottica: la progettazione moderna dei caschi protettivi per laser integra funzioni di sicurezza.

I moderni caschi protettivi per laser combinano diversi strati di protezione non solo contro la radiazione laser diretta, ma contro tutti i pericoli presenti in un ambiente industriale con laser. Essi integrano tutti i rischi legati a impatti, calore, fumi ed ergonomia, senza compromettere la certificazione ottica.

Protezione combinata contro scintille, metalli fusi e rischi termici nel taglio e nella saldatura laser.

È necessaria una protezione integrale del viso contro i rischi secondari connessi alla lavorazione dei metalli con laser, tra cui il metallo fuso in rapido movimento e gli schizzi di metallo. La zona del mento rimane esposta agli agenti esterni, così come l'intero viso, motivo per cui gli elementi esposti dell'area di lavoro sono realizzati in policarbonato, un materiale ad alta resistenza agli urti. Tutti gli elementi strutturali vengono sottoposti a test di resistenza agli urti utilizzando una sfera d'acciaio da 4 mm lanciata a 120 m/s, per simulare un impatto reale sull'area di lavoro. I caschi utilizzati per lunghe scalate montane e viaggi sono progettati per pesare soltanto 600 grammi e offrono la massima protezione abbinata alla migliore gestione delle risorse e dei materiali.

Mitigazione dei fumi e integrazione dell'ADF: visibilità in tempo reale e conformità alla norma EN 207 LB6

I sistemi di ventilazione integrati riducono attivamente l'esposizione ai vapori tossici di ossidi metallici, nonché ai fumi e alle nanoparticelle generati durante la lavorazione dei materiali con il laser. Contestualmente, la tecnologia ADF fornisce un controllo dinamico della densità ottica del filtro, attenuando la protezione tra un impulso laser e l'altro (o durante le fasi di impostazione) e garantendo il pieno rispetto della norma EN 207 LB6 durante l’emissione attiva del laser. Questa capacità simultanea preserva la consapevolezza della situazione operativa, il flusso di lavoro e la salute dell’operatore. Non vi sono compromessi ottici. Un’attenta progettazione delle interfacce assicura la compatibilità con i respiratori purificatori d’aria motorizzati (PAPR) e altri dispositivi ausiliari, rafforzando la posizione del casco all’interno di un sistema completo di dispositivi di protezione individuale.

Domande frequenti

Cos’è la Densità Ottica (OD) e qual è l’importanza di un valore OD pari a 7+?

La Densità Ottica quantifica la riduzione dell’intensità della radiazione laser. Poiché i laser a fibra ad alta potenza a 1064 nm richiedono almeno una densità ottica di 7+, questo parametro è fondamentale per la sicurezza dell’operatore negli ambienti industriali.

Come controlla la norma EN 207:2017 i caschi protettivi contro i laser?

La norma EN 207:2017 definisce il livello di protezione LB dei caschi equipaggiati e l’integrità della resistenza agli impulsi dei filtri, garantendo una protezione efficace contro le radiazioni laser e la conformità ai controlli governativi.

I caschi da saldatura possono proteggere contro i laser?

No, i caschi da saldatura non sono progettati per proteggere dalle radiazioni laser. Potrebbero addirittura trasmettere una percentuale di energia non sicura, evidenziando l’importanza di disporre di un casco protettivo contro i laser adeguatamente certificato.

Contro quali rischi proteggono i caschi integrati?

I caschi integrati offrono protezione contro scintille, metallo fuso, rischi termici, radiazioni laser e fumi aerodispersi, oltre a garantire conformità e usabilità ergonomica.

5. Che cos’è la tecnologia del filtro a oscuramento automatico (ADF)?

L’ADF è una funzionalità che modifica la tonalità del casco in base alle condizioni di illuminazione, garantendo visibilità e al contempo assicurando la conformità agli standard di protezione laser durante l’esposizione.