Cân nhắc an toàn khi vận hành máy hàn siêu âm

Máy hàn siêu âm là các công cụ mạnh mẽ sử dụng các rung động cơ học tần số cao để tạo liên kết trạng thái rắn giữa các vật liệu, đặc biệt là nhựa nhiệt dẻo và một số kim loại. Mặc dù hiệu quả và sạch sẽ cao, các máy này đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các hoạt động an toàn để bảo vệ các nhà khai thác, đảm bảo chất lượng sản phẩm nhất quán và ngăn ngừa thiệt hại thiết bị. Sau đây là những cân nhắc về an toàn chính cần ghi nhớ trong quá trình hoạt động:

1. Bảo vệ thính giác và an toàn âm thanh
Mặc dù hàn siêu âm hoạt động ở tần số thường nằm ngoài phạm vi thính giác của con người (ví dụ: 15 kHz đến 40 kHz), các tiếng ồn thứ cấp, như sóng hài hoặc phát thải âm thanh do máy tạo ra, vẫn có thể nằm trong phổ âm thanh. Những âm thanh này có thể trở nên khó chịu hoặc thậm chí gây hại khi tiếp xúc kéo dài.

Bảo vệ thính giác mặc như nút tai hoặc tai nghe trong môi trường nơi máy móc hoạt động liên tục.

Kèm theo các trạm hàn khi có thể giảm thiểu tiếp xúc với âm thanh tần số cao.

Thực hiện các đánh giá âm thanh thường xuyên tuân thủ các quy định về sức khỏe nghề nghiệp.

2. Sử dụng đúng cách các thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) đúng
Các nhà khai thác nên được trang bị PPE thích hợp để giảm thiểu nguy cơ chấn thương thể chất:

Kính an toàn hoặc các tấm chắn mặt để bảo vệ chống lại các mảnh vỡ hoặc mảnh vụn, đặc biệt là khi hàn nhựa hoặc vật liệu tổng hợp giòn.

Găng tay chịu nhiệt nếu xử lý các bộ phận ngay sau khi hàn, vì ma sát có thể tạo ra nhiệt cục bộ.

Găng tay chống cắt khi làm việc với các bộ phận bằng nhựa hoặc kim loại sắc nhọn dễ bị nứt hoặc sứt mẻ.

3. Phòng ngừa an toàn điện
Các thợ hàn siêu âm liên quan đến tín hiệu điện tần số cao và nguồn cung cấp năng lượng điện áp cao cung cấp năng lượng cho hệ thống đầu dò và bộ chuyển đổi.

Tất cả các thành phần điện phải được nối đất đúng cách để tránh các cú sốc hoặc nguy cơ hỏa hoạn.

Không mở hoặc giả mạo với bộ tạo nguồn hoặc mạch điều khiển trừ khi đủ điều kiện và được ủy quyền để thực hiện bảo trì.

Ngắt kết nối hoàn toàn trước khi thực hiện bất kỳ thay đổi dịch vụ, điều chỉnh hoặc thay đổi công cụ nào.

Thực hiện các thủ tục khóa/gắn thẻ để đảm bảo rằng các máy không được vô tình được kích hoạt trong quá trình bảo trì.

4. Hoạt động và bảo vệ máy an toàn
Các phần chuyển động của hệ thống hàn siêu âm, đặc biệt là sừng (sonotrode), gây áp lực đáng kể và năng lượng rung động trên phôi.

Giữ tay, quần áo và dụng cụ cách xa khu vực còi và vật cố trong quá trình hàn.

Sử dụng bảo vệ vật lý hoặc vỏ an toàn xung quanh vùng mối hàn để ngăn chặn sự tiếp xúc ngẫu nhiên hoặc phóng các bộ phận.

Không bao giờ bỏ qua các hệ thống khóa liên động hoặc cảm biến an toàn được thiết kế để bảo vệ người vận hành.

5. Thiết kế công cụ và thiết kế cố định an toàn
Trong hàn siêu âm, căn chỉnh nhất quán và kẹp đúng là rất cần thiết để đảm bảo cả an toàn và chất lượng sản phẩm.

Luôn xác nhận rằng phôi được bảo đảm chắc chắn trong vật cố định trước khi bắt đầu chu trình hàn.

Công cụ được thiết kế kém có thể dẫn đến các rung động ngoài ý muốn, lỗi cơ học hoặc thiệt hại cho sừng.

Sử dụng công cụ chính xác phù hợp với hình dạng và kích thước của các thành phần được hàn để ngăn chặn sự sai lệch hoặc trượt.

6. An toàn và thông gió vật liệu
Hàn một số loại nhựa hoặc vật liệu tổng hợp có thể tạo ra khói hoặc hạt, đặc biệt là tại các điểm hàn nơi xảy ra nóng chảy hoặc ma sát.

Đảm bảo khu vực hàn được thông gió tốt và được trang bị thông gió khí thải cục bộ (LEV) để nắm bắt các chất gây ô nhiễm trong không khí.

Đối với môi trường nhạy cảm (ví dụ: phòng sạch hoặc lắp ráp thiết bị y tế), hãy xem xét sử dụng máy chiết hoặc bộ lọc.

Tham khảo các bảng dữ liệu an toàn vật liệu (MSD) cho mỗi loại nhựa để xác định các sản phẩm phụ hoặc phát thải độc hại tiềm năng.

7. Thiết lập máy và an toàn tham số xử lý
Cài đặt không chính xác cho thời gian hàn, áp suất, biên độ hoặc thời gian giữ không chỉ dẫn đến các mối hàn khiếm khuyết mà còn do căng thẳng thiết bị hoặc hoạt động nguy hiểm.

Chỉ nhân viên được đào tạo nên điều chỉnh các tham số quy trình.

Luôn luôn tuân theo các hướng dẫn của nhà sản xuất cho các cài đặt an toàn tối đa cho biên độ và áp suất.

Tránh cố gắng thực hiện các thay đổi trong quá trình hàn hoạt động trừ khi thiết bị được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ điều chỉnh động.

8. Kiểm soát dừng và an toàn khẩn cấp và kiểm soát an toàn
Mọi máy hàn siêu âm nên được trang bị các hệ thống tắt máy khẩn cấp rõ ràng và dễ tiếp cận.

Các nhà khai thác nên được đào tạo để nhanh chóng sử dụng các nút dừng khẩn cấp trong trường hợp sai lệch một phần, lỗi thiết bị hoặc kích hoạt tình cờ.

Kiểm tra định kỳ tất cả các hệ thống an toàn và khóa liên động để đảm bảo chức năng thích hợp.

9. Quản lý phơi nhiễm rung
Mặc dù hầu hết các năng lượng siêu âm được hướng vào phôi, các rung động nhỏ có thể chuyển sang các thành phần và bề mặt máy.

Tiếp xúc kéo dài với rung động có thể dẫn đến sự khó chịu của người vận hành, mệt mỏi tay hoặc chấn thương căng thẳng lặp đi lặp lại.

Sử dụng giá treo hoặc miếng đệm rung động trên bề mặt làm việc.

Bất cứ khi nào có thể, tự động hóa các tác vụ hàn lặp đi lặp lại để giảm thiểu sự tham gia của nhà điều hành trực tiếp.

10. Đào tạo và nhận thức của nhà điều hành
Một nhà điều hành được đào tạo tốt là biện pháp bảo vệ hiệu quả nhất chống lại tai nạn và thương tích.

Cung cấp đào tạo toàn diện về vận hành máy, xử lý vật liệu, khắc phục sự cố và ứng phó khẩn cấp.

Nhấn mạnh tầm quan trọng của việc không ghi đè các tính năng an toàn hoặc cố gắng tăng tốc độ sản xuất.

Khuyến khích báo cáo bất kỳ tiếng ồn bất thường, hành vi máy móc hoặc một phần không nhất quán như là dấu hiệu của các vấn đề cơ học hoặc an toàn tiềm năng.

Phần kết luận
Hoạt động một máy hàn siêu âm một cách an toàn đòi hỏi sự kết hợp của các điều khiển kỹ thuật, thiết bị bảo vệ cá nhân, đào tạo phù hợp và kỷ luật nơi làm việc. Hiểu hoạt động của máy, tôn trọng đầu ra năng lượng tần số cao của nó và các giao thức có cấu trúc là rất cần thiết để đảm bảo cả sự an toàn của nhà điều hành và tính toàn vẹn của quy trình. Bằng cách kết hợp các biện pháp an toàn này vào hoạt động hàng ngày, các nhà sản xuất có thể giảm rủi ro, tránh thời gian chết và duy trì các tiêu chuẩn sản xuất cao.