Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Co se děje při označování plastového dílu laserem? Vzniká fotochemická reakce, jejímž výsledkem je kontrastní značení, které je dané odlišnými optickými vlastnostmi povrchu plastu ovlivněného laserovým paprskem. Velmi koncentrovaná energie laserového paprsku na malé bodové ploše často způsobí odpaření materiálu. Vzduch v okolí značení je kontaminován zplodinami a je třeba zabezpečit jeho vyčištění, aby nebyly překročeny mezní koncentrace škodlivých látek v prostoru. Škodliviny však mají vliv nejen na operátora linky, ale také na životnost optických dílů laseru.
Rizika poškození laseru
Při značení plastového dílu laserem se mohou usazovat zplodiny na optických dílech laseru. Na usazených zplodinách dochází k částečné absorpci laserového světla a bodovému přehřátí optických dílů laseru, které se tím mohou poškodit. Nejdříve se poškodí reflexní vrstva napařená na čočce a delším působením tepla z laserového paprsku může být poškozena i čočka, která v konečném důsledku vypadá jako opískovaná.
Zdravotní rizika
Z hlediska možného zdravotního rizika se vždy doporučuje používat odsávací jednotky s filtrem HEPA. HEPA je zkratka slov High Efficiency Particulate Arrestance (zachytávání mikročástic s vysokou účinností). Podle standardů ASME (American Society of Mechanical Engineers) musí filtr, který má být označen jako HEPA, zachytit částice o velikosti 0,3 μm s účinností minimálně 99,97 % (v Evropě existují dvě třídy norem filtrů HEPA, H13 a H14, viz ČSN EN 1822-1 Vysoce účinné filtry vzduchu HEPA a ULPA – Část 1: Klasifikace, ověřování vlastností, označování).
Filtry HEPA mohou být doplněny uhlíkovými adsorpčními filtry. V nich se aktivním uhlím zachytávají organické znečišťující plynné látky.
Řešením je filtrace
Při značení laserem vznikají velmi malé částice, které je třeba zachytit ve filtrační jednotce. Při značení plastů se navíc uvolňují škodlivé organické sloučeniny, které jsou nejen nepříjemně cítit, ale také mohou poškodit zdraví obsluhy. Moderní pracoviště s lasery jsou proto vybavována odsávacími jednotkami s velmi vysokou účinností filtrace.
Důležitou součástí instalace laserových systémů Solaris jsou odsávací jednotky BOFA. Zplodiny vznikající při značení laserem jsou nejprve vedeny přes hrubý filtr pevných částic, kde se zachytí veškeré větší částice, a následně vzduch postupuje do filtru HEPA, kde se vyčistí od mikročástic. Součástí kombinovaného filtru HEPA je také uhlíkový filtr, který zachytí organické znečišťující látky.
Výhodou odsávacích jednotek BOFA je možnost propojit jejich řídicí systém iQ s řídicím systémem laseru.
Díky tomu je obsluha upozorněna, chce-li laserové značicí zařízení uvést do činnosti bez zapnutí odsávání. Řídicí systém také sleduje stav hrubého filtru i kombinovaného filtru HEPA a uhlíkového filtru a upozorní obsluhu na jejich poškození nebo zanesení. Zanesení filtru je signalizováno s dostatečným předstihem, aby si provozovatel mohl včas připravit náhradní filtr. Na obr. 2 je odsávací jednotka BOFA AD Oracle, jedna z nejpoužívanějších s laserovými systémy Solaris. Je zřejmé, že jednotlivé filtry lze snadno vyměnit. Schéma filtrační jednotky je na obr. 3. Dole je hrubý filtr, který zachycuje největší částice: nejprve snížením rychlosti proudění a změnou jeho směru (metoda Reverse Flow) z proudu vzduchu vypadnou nejtěžší částice, které se shromažďují na dně filtru ve sběrném boxu o objemu 15 l, a jemnější částice jsou potom zachyceny na speciálním skládaném filtru
DeapPleat Duo. Tento filtr třídy F, který odstraní jemný prach do velikosti částic 1 μm, značně prodlužuje životnost výrazně dražšího filtru HEPA, jenž v následujícím kroku odstraňuje ze vzduchu částice o velikosti až 0,1 μm. Následuje uhlíkový filtr pro odstranění organických látek. Uhlíkový filtr je konstruován tak, aby byla zajištěna potřebná doba zádrže vzduchu ve filtru a nemohlo dojít k jeho obtoku nebo vytvoření „tunelu“, v němž by se adsorpční schopnost aktivního uhlí vyčerpala dříve než ve zbytku filtru. Jednotka BOFA AD Oracle je vybavena automatickou regulací průtoku, která je důležitá pro zajištění optimální účinnosti filtru, snížení spotřeby a omezení hlučnosti odsávací jednotky. Informace o stavu filtrů dávají snímače tlaku (v jednotce je jich celkem devět), popř. lze volitelně doplnit snímač VOC, který zjišťuje zbytkový obsah těkavých organických látek a dává informaci o účinnosti uhlíkového filtru.
Firma BOFA dodává široký sortiment odsávacích jednotek a společnost Leonardo technology, dodavatel laserových značicích zařízení, je schopna dodat zákazníkům variantu přesně podle požadavků jednotlivých provozů vždy v té nejvýhodnější konfiguraci.
(Leonardo technology s. r. o.)
Obr. 1. Příklad laserového označení na plastovém dílu z PBT plněného 30 % skleněných vláken
Obr. 2. Odsávací jednotka BOFA AD Oracle
Obr. 3. Schéma filtračního procesu v odsávací jednotce BOFA
Obr. 4. Laserové pracoviště vybavené vstupem pro odsávání
Obr. 5. Odsávací jednotka BOFA u laserového pracoviště