Arbeitsprozesse & Staubentstehung

Laserschneiden, auch Laserstrahlschneiden ist ein thermisches Trennverfahren für plattenförmiges Material (meist Metallbleche, aber auch Holzplatten und organische Materialien) und 3-dimensionale Körper (z. B. Rohre oder Profile) mittels eines Lasers. Das Verfahren wird dort eingesetzt, wo komplexe Umrisse (zwei- oder auch dreidimensional), eine präzise, schnelle Verarbeitung (typisch 10 m/min, aber auch bis über 100 m/min), die Herstellung dreidimensionaler Durchbrüche (auch an schlecht zugänglichen Stellen) oder/und eine berührungslose, nahezu kraftfreie Bearbeitung gefordert sind. Gegenüber alternativen Verfahren wie etwa dem Stanzen ist das Laserschneiden bereits bei sehr niedrigen Losgrößen wirtschaftlich einsetzbar. Um die Vorteile des Laserschneidens mit denen des Nibbelns und Stanzens zu kombinieren, bieten die Hersteller auch kombinierte Maschinen an, die sowohl Operationen mit dem Stanzkopf als auch das Auslasern beliebiger Konturen ermöglichen. Zum Einsatz kommen fokussierte Hochleistungslaser, meist der CO2-Laser (ein Gaslaser) oder auch zunehmend Nd:YAG-Laser (Festkörperlaser) sowie die effizienteren, gut fokussierbaren Faserlaser.

Plasmaschneider schneidet Metalle mittels eines Plasmas, das durch einen elektrischen Lichtbogen erzeugt wird. In der Metallverarbeitung werden hand- oder maschinell geführte Plasmaschneider eingesetzt. In Abhängigkeit von der Stromstärke können elektrisch leitende Werkstoffe mit bis zu 200 mm Werkstückdicke getrennt werden. Gängige Handplasmaanlagen haben bis 120 Ampere Stromstärke, bei den stärkeren maschinell geführten Plasmaschneidsystemen kann die Stromstärke beim bis zu zehnfachen dieses Werts liegen. Übliche Anlagen arbeiten mit etwa 300 Ampere und können damit 70 mm Schwarzblech durchstechen. Bei der heutigen Plasmatechnik wird zwischen konventionellem Plasmaschneiden und dem Präzisionsplasmaschneiden unterschieden. Beim Präzisionsplasmaschneiden werden Gratfreiheit der Schnittlinien, Winkeligkeit des Schnitts oder eine metallisch blanke Oberfläche als Kriterium angesetzt. Hierbei wird statt Druckluft technisches Gas eingesetzt, um eine bessere Schnittqualität zu erreichen, welche der Qualität des Laserschneidens nahekommt. Die Vorteile gegenüber dem autogenen Brennschneiden bei CNC-Plasmaschneidanlagen liegen hauptsächlich in der etwa viermal so hohen Schnittgeschwindigkeit und in dem wegen der hohen Energiedichte geringeren Wärmeverzug. Außerdem können Plasmaschneider praktisch alle Metalle schneiden, während autogenes Brennschneiden weitgehend auf Baustähle beschränkt ist.

Beim Schweißen und Schneiden sowie bei verwandten Arbeitsverfahren entstehen gas- und partikelförmige Stoffe (Gase, Rauche, Stäube), die je nach Zusammensetzung, Konzentration und Expositionsdauer die Gesundheit der Beschäfigten gefährden (Schadstoffe). Die Ermittlung der Konzentration und Wirkungsstärke dominierender Schadstoffe (= Leitkomponenten) ist Voraussetzung für die Beurteilung der jeweiligen Arbeitsbedingungen, für die Festlegung und Durchführung der erforderlichen Maßnahmen und damit für eine erfolgreiche Gesundheitsvorsorge insgesamt.

Das Themenfeld „Schleifen, Bürsten, Schleifwerkzeuge“ befasst sich mit allen Fragen des Arbeits- und Gesundheitsschutzes betreffend Schleif-, Bürst- und Poliermaschinen hauptsächlich für die Metallbearbeitung sowie die zugehörigen Werkzeuge. Das Spektrum der Maschinen reicht von handgeführten Maschinen (z. B. Winkelschleifer) über einfache ortsfeste Maschinen (z. B. Schleifböcke, Pendel- und Bandschleifmaschinen) bis hin zu technisch anspruchsvollen mehrachsigen CNC-Maschinen. Die Werkzeuge umfassen Schleif-, Bürst- und Polierwerkzeuge, insbesondere gebundenen Schleifkörper, Schleifwerkzeuge mit Diamant oder Bornitrid und Schleifmittel auf Unterlage. Gefährdung durch Materialen und Substanzen in Form von Emissionen von Schleifstaub beim Trockenschleifen oder Emissionen von Kühlschmierstoffdämpfen und Aerosolen beim Nassschleifen.

Durch das Strahlen mit Glasperlen wird eine geringe plastische Verformung erreicht, die eine durchaus gewünschte Eigenspannung im Werkstück erzeugt und so die Oberflächenhärte und die Dauerfestigkeit erhöht (Siehe auch Kugelstrahlen und Kaltverfestigung) Die Oberfläche wird weniger aufgeraut als durch das Strahlen mit Sand oder Korund sondern eher mattiert. Durch das Strahlen mit Glasperlen zum Säubern von Metall entstehen gesundheitsgefährdende Stäube.

Das Pulverbeschichten oder die Pulverlackierung ist ein Beschichtungsverfahren, bei dem ein elektrisch leitfähiger Werkstoff mit Pulverlack beschichtet wird. Eine typische Beschichtungsanlage besteht aus Oberflächenvorbehandlung (Reinigung und / oder Aufbringen einer Konversionsschicht), Zwischentrocknung, elektrostatischer Beschichtungszone und Trockner. Die Werkstücke werden dabei durch ein Fördersystem transportiert.

Wenn unbeteiligte Mitarbeiter in der Werkshalle vor dem Schweißrauch geschützt werden sollen und darüber hinaus Punktabsaugungen beim Schweißen nicht praktikabel sind, dann erweisen sich Systeme zur Hallenlüftung, wie beispielsweise der CleanAirTower von KEMPER, als effektive Alternative. Punktabsaugung hat Vorrang. Je dichter am Entstehungsort Schweißrauch erfasst wird, desto größer ist die Chance, alle gefährlichen Partikel aus der Luft in der Werkshalle abzusaugen. In Sachen Arbeitsschutz gilt in metallverarbeitenden Betrieben daher immer: Vorrang für sogenannte Punktabsaugungen. Nicht ohne Grund schreibt das Gesetz vor, Gefahrstoffe direkt am Entstehungsort aufzunehmen. Nur dadurch ist ein hoher Erfassungsgrad der gefährlichen Staubpartikel, die beim Schweißen entstehen, garantiert.