Каждый владелец лазера рано или поздно берет в руки какой-либо лист материала и задается вопросом, можно ли его поместить под лазерный луч. В худшем случае большинство материалов оставляют лишь следы ожогов. В более коротком списке — коррозия оптики, возгорание или отравление оператора. Это полный список таких материалов, объяснение опасности каждого из них и безопасные для лазера аналоги, которые выполняют ту же функцию, так что этот вопрос никогда не придется решать экспериментальным путем.
Запретный список вкратце
8 видов материалов и семейств материалов являются причиной почти всех серьезных инцидентов с использованием лазеров, связанных с выделением паров или возгоранием. В таблице каждому виду материалов соответствует его опасность и безопасная замена.
| Никогда не стричь | Почему это опасно | Использовать вместо |
|---|---|---|
| ПВХ / винил | Выделяет газообразный хлор; при контакте с влагой образует соляную кислоту, которая поражает легкие, оптику и металлические детали машин. | Литой акрил; термотрансферная полиуретановая пленка, предназначенная для лазерной печати. |
| ABS | Выделяет соединения цианистого водорода и бензола; плавится, образуя липкую массу, и воспламеняется, а не режет. | Литой акрил для деталей, изготовленных с помощью лазерной обработки; 3D вместо этого печатайте детали из ABS-пластика. |
| ПНД (HDPE), | Легко воспламеняется и плавится, превращаясь в горящую, липкую массу; чистый разрез невозможен. | Литой акрил; ПЭТГ (проверенный класс). |
| Толстый поликарбонат | Плохо поглощает инфракрасное излучение; обесцвечивается, плавится и представляет серьезную пожарную опасность. | Литой акрил для прозрачных применений |
| ПТФЭ/Тефлон | Разлагается на высокотоксичные соединения фтора. | ПТФЭ, изготовленный машинным способом или методом штамповки; материалы для прокладок, безопасные для лазерной резки. |
| Композиты из стекловолокна и эпоксидной смолы | Связующее вещество на основе эпоксидной смолы выделяет токсичные пары; стекловолокно превращается в опасную пыль. | Обычное стекло (гравировка); композитные материалы с проверенной лазеробезопасной смолой. |
| Кожа хромового дубления | При сжигании выделяет канцерогенные соединения хрома. | Кожа растительного дубления |
| Любой неопознанный пластик | Это может быть любой из вышеперечисленных вариантов; загадочная искусственная кожа, пенопласт и пленки часто представляют собой ПВХ. | Сначала определите: этикетку, паспорт безопасности материала (SDS), код переработки. |
Наибольший вред наносят ПВХ, винил и все хлорированные материалы.
ПВХ примерно на 57 процентов состоит из хлора по весу, и лазерное тепло высвобождает его в виде газообразного хлора. Смешиваясь с влагой, постоянно присутствующей в воздухе и в зоне резки, он превращается в соляную кислоту, которая поражает дыхательную систему оператора и, столь же надежно, сам станок: коррозия оптики, повреждение направляющих, повреждение электроники и загрязнение выхлопной системы, которая продолжает выделять газы после окончания работы. Это тот материал, где даже небольшой пробный рез действительно не стоит усилий, и где вытяжка не спасает ситуацию, потому что выхлопные системы отводят пары, но не нейтрализуют кислоту.
Ловушка заключается в том, как часто ПВХ скрывается под другими названиями. Винил для вывесок, термотрансферный винил, баннерный материал, виниловая плитка и обои, дешевая искусственная кожа, некоторые виды пенопласта для рукоделия и некоторые планшеты для записей — все это обычно ПВХ. Правило идентификации: ищите код переработки 3, слова PVC, vinyl или chlorinated на этикетке или запросите паспорт безопасности у поставщика. Если невозможно подтвердить отсутствие ПВХ в материале, похожем на винил, его не подвергают лазерной обработке. Термотрансферный полиуретановый винил, предназначенный для лазерной обработки, и литой акрил безопасно подходят для тех же работ по изготовлению вывесок и декоративных элементов.
ABS: Проблема цианида
АБС-пластик имеет сразу две проблемы. С химической точки зрения, продуктами его разложения являются цианистый водород и производные бензола — крайне токсичная смесь, нейтрализовать которую не может ни одна система вытяжки в цехе. Физически АБС-пластик не испаряется полностью; он плавится, образует нити, сплавляет свой собственный пропил и концентрирует тепло до тех пор, пока не воспламенится. В результате возникает пожарная опасность с ядовитым дымом и плохой заточкой, даже если ничего не происходит.
Замена проста, потому что ABS зарабатывает себе на жизнь в другом месте: 3D Печатайте детали из ABS-пластика там, где важна его прочность, и вырезайте литой акрил на лазере для получения плоских поверхностей. Акрил чисто испаряется, режется с отполированными пламенем кромками и является эталонным материалом, для которого настроены эти станки.
Уровень защиты от огня и беспорядка: полиэтилен высокой плотности (HDPE), пенопласт и толстый поликарбонат.
Вторая группа связана не столько с острой токсичностью, сколько с пожарами и непригодностью результатов. Полиэтилен высокой плотности (HDPE), используемый для производства молочных бутылок, легко воспламеняется и плавится, превращаясь в горящий сироп, вместо того чтобы резать. Полистирол и полипропилен относятся к числу наиболее легковоспламеняющихся материалов, с которыми может соприкоснуться лазер, и являются основными причинами возгораний оборудования. Толстый поликарбонат плохо поглощает инфракрасный луч, поэтому вместо того чтобы резать, он желтеет, плавится и в конечном итоге воспламеняется.
Поликарбонат заслуживает того подробного рассмотрения, которое представлено в специальном руководстве. Безопасна ли лазерная резка поликарбоната?Очень тонкий поликарбонат можно обрабатывать с осторожностью, но толщина листов ведет себя настолько плохо, что литой акрил остается предпочтительной материалом там, где важна оптическая прозрачность. Вопросы, касающиеся испарений акрила, также рассматриваются в сопроводительной статье. токсична ли лазерная резка акрилаПравильно извлеченный материал является безопасным вариантом по умолчанию, на который обычно обмениваются запрещенные материалы.
Композитные материалы и кожа: скрытые опасности, связанные с ингредиентами.
Стекловолокно выглядит инертным, но это не так: стекловолокна превращаются в мелкую пыль, поднимающуюся в воздух, а связывающая их эпоксидная смола разлагается, выделяя токсичные пары, что вредит как легким, так и оборудованию. Углеродное волокно с покрытием имеет ту же проблему, что и смола. Эпоксидные смолы в любой форме, включая декоративные листы с покрытием из смолы, продаваемые как древесина для рукоделия, плохо режут и выделяют еще больше паров.
Кожа легко расщепляется в зависимости от химического состава дубильных веществ. Кожа растительного дубления — это классический, безопасный материал для лазерной резки и гравировки, который прекрасно подходит для этой цели. Кожа хромового дубления, которая используется для большинства обивочных и швейных изделий, при горении выделяет канцерогенные соединения хрома. Если метод дубления не указан в документации, обрабатывайте кожу как кожу хромового дубления и не используйте её на лазерном станке; поставщики лазерной техники продают кожу растительного дубления именно потому, что это различие имеет значение.
Правило неизвестного материала
Все вышеперечисленные опасности сводятся к одному правилу: никогда не режьте материал, который вы не можете идентифицировать. Последовательность проверок:
✓ Внимательно изучите этикетку или описание: ПВХ, винил, ХПВХ, АБС или хлорированные материалы в любом месте названия ставят точку в этом вопросе. Материалы, продаваемые поставщиками лазерного оборудования как безопасные для лазеров, представляют собой вариант с низким риском.
✓ Проверьте код переработки: Код 3 означает ПВХ, никогда не режьте. Коды 2 и 4 (ПЭВП, ПЭНП) представляют опасность возгорания. Код 7 означает неизвестную смесь, проверьте перед резкой.
✓ Запросите паспорт безопасности: Для готовой продукции, такой как баннеры, искусственная кожа и пленки, паспорт безопасности или спецификация поставщика являются единственным надежным источником информации.
✗ Если сомневаетесь, не режьте: ни один проект не стоит того, чтобы в цеху был хлор, а в выхлопной системе — цианид. Вытяжные системы удаляют дым и частицы из разрешенных материалов; они не являются химическими скрубберами и не могут нейтрализовать кислотные или цианистые газы.
Что можно резать с уверенностью
Список безопасных материалов длинный и охватывает почти все проекты, к которым людей подталкивают запрещенные материалы: литой и экструдированный акрил, необработанная древесина и качественная фанера, МДФ с хорошей экстракцией, бумага и картон, натуральные ткани, кожа растительного дубления, ПЭТГ проверенных сортов, искусственная кожа из полиуретана, предназначенная для использования с лазером, и безопасные для лазера пенопласты от надежных поставщиков. Единственным исключением является древесина, обработанная под давлением, поскольку старые методы обработки содержат соединения мышьяка и хрома.
Выбор материалов — это половина обеспечения лазерной безопасности; другая половина — это правильная практика эксплуатации. Руководство по технике безопасности при работе с лазерным резаком Включает в себя аспекты извлечения, контроля и противопожарной защиты, которые применяются даже в тех случаях, когда все материалы, используемые в конструкции, имеют соответствующие сертификаты. Вместе с подробным обзором акрила и поликарбоната, представленным выше, он образует полный справочник по безопасности. STYLECNC владельцы лазеров.
Часто задаваемые вопросы
Вы умеете резать ПВХ лазером?
Нет, никогда. ПВХ примерно на 57 процентов состоит из хлора по весу, и лазерное тепло выделяет его в виде газообразного хлора, который соединяется с влагой воздуха, образуя соляную кислоту. Кислота повреждает легкие и вызывает коррозию оптики, металлов, электроники и выхлопной системы станка, а загрязнения сохраняются и после резки. Вентиляция не делает ПВХ безопасным, поскольку вытяжка удаляет пары, не нейтрализуя их. Для тех же целей используйте литой акрил или полиуретановые материалы, предназначенные для лазерной резки.
Безопасна ли лазерная резка винила?
Только если подтверждено отсутствие ПВХ в конкретном изделии, а большая часть винила содержит ПВХ. Винил для вывесок, термотрансферный винил, баннеры, виниловая плитка и многие виды искусственной кожи обычно содержат его, и они представляют ту же опасность превращения хлора в соляную кислоту, что и жесткий ПВХ. Проверьте этикетку на наличие кода 3, ПВХ или винилхлорида, или получите паспорт безопасности у поставщика. Существует термотрансферный винил на основе полиуретана, безопасный для лазерной резки, и он является правильной заменой для резки; неопознанный винил не следует использовать на станке.
Что произойдет, если вырежете ABS-пластик лазером?
Две плохие вещи сразу. Пары содержат цианистый водород и производные бензола — крайне токсичные газы, для нейтрализации которых система вытяжки не предназначена. Кроме того, сам материал плавится и сплавляется, а не испаряется, распространяясь по пропилу и концентрируя тепло до тех пор, пока не воспламенится. Вместо этого лучше резать литой акрил на лазере, а детали из ABS-пластика изготавливать на станке. 3D принтер, в котором ведет себя материал.
Какие материалы наиболее опасны для лазерной резки?
По типу опасности: ПВХ и винил являются наиболее опасными в целом, поскольку выделяют соляную кислоту, которая травмирует операторов и разрушает оборудование. АБС-пластик представляет собой опасность острого отравления цианистым водородом. ПТФЭ/тефлон выделяют токсичные соединения фтора. Кожа, дубленая хромом, и стекловолокно выделяют канцерогенные или токсичные пары из-за хрома и эпоксидной смолы соответственно. ПНД и вспененные пластмассы являются основными возгораниями. Любой неопознанный пластик следует считать принадлежащим к этому списку до подтверждения его подлинности.
Позволит ли хорошая вентиляция мне всё-таки разрезать эти материалы?
Нет. Вытяжные системы предназначены для удаления дыма и твердых частиц из разрешенных материалов, таких как дерево и акрил. Это воздуходувки с фильтрами, а не химические скрубберы, и они не могут нейтрализовать хлористый водород, цианистый водород или соединения фтора. В случае с ПВХ коррозионные остатки также оседают внутри машины и воздуховодов, куда не доходит вентилятор. Запрещенный список касается химии, а не воздушного потока, поэтому ответ остается отрицательным при любом бюджете на вытяжную очистку.
Выводы
Запрещенный список короткий, конкретный и абсолютный: хлорированные пластмассы, АБС-пластик, ПНД, толстый поликарбонат, ПТФЭ, композитные смолы, хромодубленая кожа и все, что не определено. Для каждого материала есть безопасный заменитель на соседней полке, обычно это литой акрил или кожа растительного дубления, а идентификация (этикетка, код, паспорт безопасности) занимает минуту на каждый материал. Оборудование можно заменить, и проекты могут подождать; легкие и оптику восстановить сложнее.
Для материалов, которые можно безопасно резать на станке и с использованием специально разработанных для них методов: STYLECNC лазерные системы в сочетании с правильной экстракцией и контрольный список техники безопасности при эксплуатации Уточните вопрос, касающийся утвержденных материалов. Спросите у... STYLECNC Перед установкой нового семейства материалов на станок проконсультируйтесь с командой о совместимости материалов с вашим оборудованием.
