Ohutlevyjen manuaalisen laserhitsauksen turvallisuus

Tuomo Tammelan opinnäytetyössä tarkastellaan ja tutkitaan manuaalisen laserhitsauksen soveltumista ohutlevyjen hitsaamisessa sekä turvallisuusnäkökohtien arviointia VAMM Steel Oy:n hitsaustyöpisteelle. Toimeksiantona oli tarkastella ja selventää manuaalista laserhitsausta, sen turvallisuutta ja laatia asettelusuunnitelma uudelle pelkästään laserhitsaukseen tarkoitetulle työpisteelle. Työpisteellä on huomioitava työntekijöiden ja ympäristön suojaaminen, mutta lopulta manuaalisen laserhitsauksen työturvallisuus on työnantajan vastuulla.

TEKSTI | Tuomo Tammela ja Petri Saari
Artikkelin pysyvä osoite http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024061048539
Manuaalista laserihitsausta G-Weike laitteella, jossa hitsauspistoolista suunnattu lasersäde kuumentaa levyn sulattaen sen. Kuvassa valkoinen hanskakäsi tukee hitsattavia ohuita metallilevyjä, jotka ovat hieman leveämpiä kuin sormi. Hitsauskipinät heijastuvat metallisesta työpöydästä.

VAMM Steel Oy siirsi laserhitsaustyöpisteen siantia ja uudessa kohteessa oli huomioitava turvallisuusvaihtoehdot, kalusteiden sijoittelu ja valmiiksi olevien rakenteiden hyödyntäminen, että luotiin selkeä ja turvallinen työpiste. Opinnäytetyössä osoitettiin mahdollisia vaaroja sekä erilaisia ratkaisuja turvallisuudesta ohutlevyjen manuaalisessa laserhitsauksessa. Lisäksi opinnäytetyössä tuotettiin tutkittuun tietoon perustuvia suosituksia ja käytännön ohjeita turvallisuuteen liittyen VAMM Steel Oy:lle, että yritys voi optimoida hitsausprosessinsa tehokkaammin ja saada paremman käsityksen manuaalisen laserhitsauksen turvallisuudesta.

Tausta ja tavoitteet

Opinnäytetyössä käydään läpi laserhitsauksen edut ja rajoituksia sekä kerrotaan lyhyt yleiskatsaus manuaalisesta laserhitsauksesta ja sen menetelmistä. Lisäksi tarkastellaan manuaalisen laserhitsauksen riskejä ja turvallisuutta. Opinnäytetyössä pyritään tarjoamaan suosituksia ja käytännön ohjeita manuaalisen laserhitsauksen turvallisen käytön varmistamiseksi.

Manuaalisessa laserhitsauksen turvallisuudessa on huomioitava samat näkökohdat kuin muissakin hitsausmenetelmissä. Laserhitsauksen säde tuo mukanansa omat riskinsä, jotka liittyvät laserin aiheuttamiin vaaroihin. Laserin riskit on otettava huomioon, ja niihin ei voi suojautua samalla tavalla kuin muissa hitsausmenetelmissä. Manuaalinen laserhitsaus on riskialttiimpaa laservalon takia, ja se voi esimerkiksi aiheuttaa näön menetyksen jopa 200 metrin etäisyydeltä.

Manuaalisen laserhitsauksen turvallisuuskäytännöt

Manuaalinen laserhitsaus on todettu opinnäytetyössä tehokkaaksi, monipuoliseksi ja tarkaksi hitsausmenetelmäksi, joka soveltuu ohutlevyjen yhteen liittämiseen. Manuaalinen laserhitsaus tuo uusia asioita ja vaaroja verrattuna muihin hitsausmenetelmiin. Laserhitsauksen turvallisuus sekä turvatoimenpiteet ovat olennainen asia työskenneltäessä, mutta myös sivullisena henkilönä tai pelkästään ohikulkijana lasertyöpisteessä ja sen läheisyydessä.

  • Tärkeitä turvallisuustoimenpiteitä ovat oikeat suojavarusteet, kuten suojalasit, suojahanskat, maski ja takki. Lisäksi työpiste on erittäin tärkeää eristää ja käyttää asianmukaisia suojavarusteita kuten suojaverhoja, seiniä, kattoa, sensoreita, huurujen poistolaitteistoa, valoja ja lukituksia. Kyseisillä toimenpiteillä estetään lasersäteiden leviäminen ja suojataan muita työntekijöitä tai ohikulkijoita vahingoilta.
  • Laserhitsaukseen tarkoitettu työskentelyalue täytyy merkitä oikeilla varoitusmerkeillä ja opasteilla.
  • Turvallisuusvarusteet tulee sijoitella tarkoituksenmukaisesti työskentelyalueelle ja sen läheisyydelle.
  • Henkilökunnan koulutus ja valmiudet turvalliseen laserhitsauslaitteen kanssa työskentelyyn ovat myös keskeinen osa turvallisuuskäytäntöjä.
  • Työympäristön asianmukainen suunnittelu ja jatkuva tarkastelu varmistavat turvallisen laserhitsauslaite työskentelyn.

Turvallisen työpisteen järjestäminen manuaaliseen laserihitsaukseen

  • Suunnitellaan layout-ratkaisuja, jotka sisältävät muun muassa katon, laserturvaseinämät, lasersuojaikkuna. Turvallisuusmerkit, käsisammutin, varoitusmerkit, ylimääräiset suojavarusteet sijoitetaan selkeästi työpisteen läheisyyteen niille kuuluville paikoille. Tavoitteena on varmistaa turvallisuus, selkeyttää työskentelyä ja minimoida riskit sekä helpottaa laserhitsauksen suorittamista.
  • Työpisteessä turvallisuuden lisäksi tarvitsee olla hyvin valaistu työpiste, iso ja korkeussäädettävä pöytä ja liikutettava tuoli sekä tarvittavien apuvälineiden tarkoituksenmukainen sijoittelu. Työkalujen sijainti täytyy olla hitsaajan läheisyydessä ja tarpeeksi korkealla ettei ylimääräistä kurottamista tai kumartelua syntyisi. Näillä toimenpiteillä estetään pitkän aikavälillä työskentelyssä terveyteen liittyviä ja työskentelyn aikana syntyviä riskejä.
Yksinkertainen työpiste layout 3D piirustuksena. Lasersuojaikkunassa on lasersuojaverho, jonka voi sulkea tarvittaessa. Työpisteen suojaseinässä on varoitustarroja. Taustaseinällä näkyy vaahtosammutin ja naulakko, jossa on työvaatteita. Kuvan etualalle on lattiaan merkitty lastaus- ja varastointialue.

Jatkotutkimussuosituksia laserhitsauksen turvallisuuden parantamiseksi

  • Turvallisuuden tutkimuksen laajentaminen laserhitsauksen osalta tarjoaisi mahdollisuuden syvempään ymmärrykseen ja tarkempaan analyysiin. Ergonomian, työntekijöiden terveyden, laserin turvallisen käytön ja valvonnan, koulutuksen ja ohjeistuksen sekä materiaalien vaikutuksen tutkiminen olisi keskeistä. Näillä tutkimusalueilla voitaisiin kehittää tehokkaampia toimenpiteitä työympäristön turvallisuuden parantamiseksi manuaalisessa laserhitsauksessa.
  • Tutkimus laserin turvallisesta käytöstä ja valvonnasta kävisi läpi erilaisten valvontamenetelmien kehittämiseen ja arviointiin. Koulutusohjelmien ja ohjeistusten lisääminen auttaisi varmistamaan työntekijöiden turvallisuutta laserhitsauksessa.
  • Lisäksi olisi tärkeää päivittää ohjeistukset vastaamaan uusimpia turvallisuuslaitteita, -sensoreita ja -käytäntöjä.
  • Materiaalien vaikutuksen tutkiminen käsittäisi niiden reaktiot laseriin ja vaikutukset hitsausprosessiin. Tämä tieto auttaisi ymmärtämään, miten eri materiaalit voivat vaikuttaa työskentelyyn ja turvallisuuteen laserhitsauksessa.