DGUV Information 209-019 - Sicherheit bei der Blechverarbeitung (bisher: BGI 604...

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Abschnitt 5.3, Thermisches Schneiden
Abschnitt 5.3
Sicherheit bei der Blechverarbeitung (bisher: BGI 604)
Titel: Sicherheit bei der Blechverarbeitung (bisher: BGI 604)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 209-019
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 5.3 – Thermisches Schneiden

Das autogene Brennschneiden ist das am häufigsten angewandte Verfahren zum Schneiden dicker Bleche und Platinen. In zunehmendem Umfang werden Plasmaschneidverfahren eingesetzt, besonders bei nicht brennschneidfähigen Werkstoffen, wie austenitischen, korrosionsbeständigen Stählen und Nichteisen-Metallen. Durch einen Lichtbogen wird das durch den Brenner strömende Gas ionisiert und durch eine Düse eingeschnürt. Der so gebildete Plasmastrahl mit hoher Energiedichte und Temperatur schmilzt den metallischen Werkstoff örtlich auf und treibt die Schmelze aus der Schnittfuge.

Plasmaschneiden wird in der Blechbearbeitung als Handschneidverfahren und maschinelles Schneidverfahren angewandt.

Es entstehen nicht nur Schadstoffe in Form von Gasen und Stäuben, sondern auch Lärm und Strahlung.

Beim Einsatz von Plasmaschneidtechnik auf Maschinen können die Gesundheitsbelastungen auf ein zulässiges Maß verringert werden, wenn Wasserinjektions-Plasmabrenner oder Schwallwassersysteme unter dem Blech angeordnet sind und dafür sorgen, dass Schmelze, Schneiddämpfe und Hitze nicht austreten können (Bild 5-9).

Bild 5-9: Eine Glocke über der Blechebene und Schwallwasser unter dem Blech verhindern das Austreten von Schmelze, Hitze und Dämpfen

Beim Plasmaschneiden von Hand können nur Absaugungen an der Entstehungsstelle und persönliche Schutzausrüstungen eingesetzt werden. Beim thermischen Schneiden verzinkter, aluminium- oder kunststoffbeschichteter Bleche entstehen gesundheitsschädliche Gase, Dämpfe und Rauche in Abhängigkeit vom Beschichtungswerkstoff. Die Schadstoffe sind an der Entstehungsstelle zu erfassen.

Bleche werden in zunehmendem Umfang auf Laser-Schneidanlagen bearbeitet (Bild 5-10). Zum Einsatz gelangen CO2-Laser, deren Laserlicht mit Spiegeln umgelenkt und auf weniger als 1 Millimeter fokussiert wird. Damit sind Leistungsdichten erzielbar, die nahezu jedes Material zum Schmelzen oder Verdampfen bringen können. Es werden aber auch Festkörperlaser eingesetzt. Die Führung des Laserlichts an die Bearbeitungsstelle erfolgt im Laserlichtkabel.

Bild 5-10: Laserstrahlführung in einer Blechschneidmaschine

Die Laser-Schneidanlagen bestehen aus einem C-Rahmengestell, das von Stanz- und Nibbelmaschinen bekannt ist. Das zu bearbeitende Blech wird über eine Koordinatenführung an dem feststehenden Laserkopf vorbeigeführt. Bei einer anderen Bauform von Laser-Schneidanlagen liegt das Blech auf einem Gitterrost und der Laserschneidkopf bewegt sich. Es ist auch möglich, den Laserstrahl mit einer roboterähnlichen Führung zu versehen und damit dreidimensional Werkstücke zu bearbeiten.

Den Laser-Schneidanlagen werden automatische Förderanlagen zum Beladen und Entsorgen zugeordnet, die in Verbindung mit einem Blech-Regallager ein Blechbearbeitungssystem ergeben. Laser-Schneidanlagen müssen den Bestimmungen der Maschinenverordnung und der Unfallverhütungsvorschrift "Laserstrahlung" (BGV B2) entsprechen. Nach dem Gefährdungspotenzial der energiereichen unsichtbaren Laserstrahlung werden Laseranlagen in verschiedene Klassen eingeteilt und gekennzeichnet (Bild 5-11). Im Normalbetrieb werden Laser-Schneidanlagen mit feststehendem Laserkopf in Klasse 1 eingestuft, wenn die Laserstrahlung außerhalb des Schneidkopfes an keiner Stelle aus dem Strahlengang entweichen kann.

Bild 5-11: Laser-Schneidanlage mit Sicherheitskennzeichnung

Im Sonderbetrieb - Einrichten, Justieren, Prüfen - liegt ein höheres Gefährdungspotenzial vor. Die unsichtbare Laserstrahlung kann durch Direkt- oder Streustrahlung Augen und Haut schädigen. Es sind daher zusätzliche Schutzmaßnahmen - Laserschutzbrille, Abschirmungen - erforderlich.

Für den Betrieb von Lasereinrichtungen der Klassen 3R, 3B oder 4 sind Laserschutzbeauftragte schriftlich zu bestellen. In den meisten Betrieben wird es erforderlich sein, den Laserschutzbeauftragten an einer Ausbildungsmaßnahme zur Erlangung der Sachkunde teilnehmen zu lassen.

Beim Betrieb von Laser-Schneidanlagen ist es besonders wichtig, die Betriebsanleitung des Herstellers zu beachten und die wichtigsten Angaben zur Sicherheit und zum Gesundheitsschutz in eine Betriebsanweisung aufzunehmen, die auch als Grundlage zur Unterweisung dient.

Wasserstrahl-Schneidanlagen ermöglichen eine Blechbearbeitung ohne die bekannten Gefährdungen aus thermischen Trennverfahren (außer Lärm).

Wasser wird in einer Pumpe auf einen Druck bis zu 4000 bar gebracht und über eine Düse als Wasserstrahl auf die Blechoberfläche geleitet. Beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden wird dem Wasserstrahl eine genau dosierte Menge Abrasivmittel zugegeben, das mit dem Wasserstrahl auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird (Bild 5-12).

Die hohe kinetische Energie der einzelnen Partikel der Abrasivmittel bewirkt eine Mikrozerspanung, die auch eine Bearbeitung harter Werkstoffe ermöglicht.

Die Schnittkanten werden durch das Schneidverfahren nicht erwärmt und sind gratfrei. Schnittverletzungen und Verbrennungen werden dadurch vermieden.

Bild 5-12: Wasserstrahlschneiden

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