Mỗi người sở hữu máy laser cuối cùng cũng cầm một tấm vật liệu nào đó và tự hỏi liệu nó có thể đặt dưới chùm tia laser hay không. Hầu hết các vật liệu đều cho kết quả là bị cháy xém ở mức tệ nhất. Một số ít vật liệu khác có thể gây ăn mòn thấu kính, cháy lan hoặc thậm chí gây ngộ độc cho người vận hành. Đây là danh sách đầy đủ các vật liệu đó, lý do tại sao mỗi loại lại nguy hiểm, và vật liệu thay thế an toàn cho laser có chức năng tương tự, để câu hỏi này không bao giờ phải được giải quyết bằng thí nghiệm.
Danh sách cấm (tóm tắt)
8 loại vật liệu và nhóm vật liệu này chiếm gần như mọi sự cố laser nghiêm trọng liên quan đến khói hoặc cháy. Bảng dưới đây ghép mỗi loại vật liệu với mối nguy hiểm và vật liệu thay thế an toàn của nó.
| Không bao giờ cắt | Tại sao nó nguy hiểm | Sử dụng thay thế |
|---|---|---|
| Nhựa PVC / nhựa vinyl | Giải phóng khí clo; khi kết hợp với hơi ẩm trong không khí, nó tạo thành axit clohydric gây hại cho phổi, mắt và kim loại máy móc. | Nhựa acrylic đúc; vinyl chuyển nhiệt PU chịu được tia laser |
| ABS | Phát ra hydro xyanua và các hợp chất benzen; tan chảy thành dạng sệt và bốc cháy thay vì cắt. | Nhựa acrylic đúc dùng cho các bộ phận cắt laser; 3D Thay vào đó, hãy in các bộ phận bằng nhựa ABS. |
| HDPE | Dễ bắt lửa và tan chảy thành một mớ hỗn độn dính nhớp, cháy khét; không thể cắt gọn gàng được. | Nhựa acrylic đúc; PETG (chất lượng đã được kiểm định) |
| Polycarbonate dày | Hấp thụ tia hồng ngoại kém; bị đổi màu, chảy và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ nghiêm trọng. | Nhựa acrylic đúc dùng cho các ứng dụng trong suốt. |
| PTFE / Teflon | Phân hủy thành các hợp chất flo cực độc. | PTFE cắt bằng máy hoặc khuôn dập; vật liệu gioăng an toàn với tia laser |
| Vật liệu composite sợi thủy tinh/epoxy | Chất kết dính nhựa epoxy tạo ra khói độc hại; sợi thủy tinh trở thành bụi nguy hiểm. | Kính trơn (khắc laser); vật liệu composite với nhựa an toàn cho laser đã được kiểm chứng. |
| Da rám nắng Chrome | Khi bị đốt cháy, nó giải phóng các hợp chất crom gây ung thư. | Da thuộc da thực vật |
| Bất kỳ loại nhựa nào không xác định | Có thể là bất kỳ chất liệu nào trong số những chất liệu trên; da giả, mút xốp và màng phim thường được làm từ PVC. | Trước tiên hãy xác định: nhãn, bảng dữ liệu an toàn vật liệu (SDS), mã tái chế. |
Thủ phạm tồi tệ nhất: PVC, vinyl và tất cả các sản phẩm chứa clo.
Nhựa PVC chứa khoảng 57% clo theo trọng lượng, và nhiệt từ tia laser giải phóng clo dưới dạng khí. Khi trộn lẫn với hơi ẩm luôn có trong không khí và trong vết cắt, nó trở thành axit clohydric, gây hại cho hệ hô hấp của người vận hành và chắc chắn cũng gây hại cho máy móc: làm ăn mòn quang học, ăn mòn ray dẫn, làm hỏng các thiết bị điện tử và hệ thống hút khí bị ô nhiễm, tiếp tục thải khí sau khi công việc kết thúc. Đây là loại vật liệu mà việc thử nghiệm cắt một vết nhỏ thực sự không đáng, và việc hút khí cũng không thể khắc phục được tình trạng này, vì hệ thống hút khí chỉ di chuyển khói chứ không trung hòa axit.
Điều đáng lưu ý là PVC thường được ngụy trang dưới nhiều tên gọi khác nhau. Vinyl làm biển hiệu, vinyl chuyển nhiệt, vật liệu làm băng rôn, gạch và giấy dán tường vinyl, da giả giá rẻ, một số loại xốp thủ công và một số loại bảng kẹp giấy đều thường được làm từ PVC. Quy tắc nhận biết: hãy tìm mã tái chế số 3, các từ PVC, vinyl hoặc clo hóa trên nhãn, hoặc yêu cầu bảng dữ liệu an toàn từ nhà cung cấp. Nếu không thể xác nhận vật liệu giống vinyl không chứa PVC, thì không được sử dụng cho máy cắt laser. Vinyl chuyển nhiệt PU chịu được laser và acrylic đúc có thể được sử dụng cho các công việc làm biển hiệu và trang trí tương tự một cách an toàn.
ABS: Vấn đề xyanua
Nhựa ABS có nhược điểm trên hai phương diện cùng lúc. Về mặt hóa học, các sản phẩm phân hủy của nó bao gồm hydro xyanua cùng với các dẫn xuất benzen, một hỗn hợp cực độc mà không hệ thống hút khí nào trong xưởng được thiết kế để trung hòa. Về mặt vật lý, ABS không bay hơi một cách sạch sẽ; nó tan chảy, tạo thành sợi, tự hàn kín vết cắt và tập trung nhiệt cho đến khi bốc cháy. Kết quả là nguy cơ cháy nổ với khói độc và đường cắt xấu ngay cả khi không có sự cố nào xảy ra.
Việc thay thế rất dễ dàng vì ABS kiếm được lợi nhuận từ những nguồn khác: 3D In các chi tiết bằng nhựa ABS ở những nơi cần độ bền cao, và cắt nhựa acrylic đúc bằng máy cắt laser cho mọi bề mặt phẳng. Nhựa acrylic bốc hơi sạch, cắt ra với các cạnh được đánh bóng bằng lửa, và là vật liệu tham chiếu mà các máy móc được hiệu chỉnh để sử dụng.
Loại vật liệu chống cháy và dễ gây bẩn: HDPE, xốp và polycarbonate dày.
Nhóm thứ hai ít liên quan đến độc tính cấp tính mà chủ yếu là về nguy cơ cháy và kết quả không thể sử dụng được. HDPE, loại nhựa dùng làm bình sữa, dễ bắt lửa và tan chảy thành siro cháy thay vì cắt. Xốp polystyrene và polypropylene là những vật liệu dễ cháy nhất mà tia laser có thể tiếp xúc và là nguyên nhân hàng đầu gây ra cháy máy móc. Polycarbonate dày hấp thụ tia hồng ngoại kém, vì vậy thay vì cắt, nó bị ố vàng, tan chảy và cuối cùng bốc cháy.
Polycarbonate xứng đáng được đề cập chi tiết hơn trong hướng dẫn chuyên dụng về chủ đề này. Liệu việc cắt polycarbonate bằng laser có an toàn không?PC siêu mỏng có thể được gia công cẩn thận, nhưng độ dày tấm lớn hơn lại gây ra nhiều vấn đề, do đó acrylic đúc là lựa chọn được khuyến nghị bất cứ khi nào cần độ trong suốt quang học cao. Acrylic cũng có những vấn đề riêng về khói, sẽ được giải đáp trong bài viết kèm theo. Việc cắt acrylic bằng laser có độc hại không?Nếu được trích xuất đúng cách, đây là phương án mặc định an toàn để giao dịch các vật liệu bị cấm.
Vật liệu tổng hợp và da: Những mối nguy hiểm tiềm ẩn từ các thành phần không xác định
Sợi thủy tinh trông có vẻ trơ nhưng thực chất lại không phải vậy: các sợi thủy tinh trở thành bụi mịn trong không khí, và nhựa epoxy liên kết chúng phân hủy thành khói độc hại, sự kết hợp này gây hại cho cả phổi và máy móc. Sợi carbon phủ lớp cũng gặp vấn đề tương tự. Nhựa epoxy ở bất kỳ dạng nào, bao gồm cả các tấm trang trí phủ nhựa được bán như gỗ thủ công, đều khó cắt và tỏa ra khói độc hại hơn.
Da được phân loại rõ ràng dựa trên thành phần hóa học của quá trình thuộc da. Da thuộc bằng phương pháp thuộc thực vật là một chất liệu an toàn, cổ điển cho máy cắt laser, cho phép cắt và khắc rất đẹp. Da thuộc bằng phương pháp thuộc crom, thường được sử dụng trong ngành bọc ghế và may mặc, sẽ giải phóng các hợp chất crom gây ung thư khi bị đốt cháy. Nếu phương pháp thuộc da không được ghi chép lại, hãy coi nó như da thuộc crom và tránh sử dụng trên máy cắt laser; các nhà cung cấp máy laser bán da thuộc bằng phương pháp thuộc thực vật vì sự khác biệt này rất quan trọng.
Quy tắc vật chất không xác định
Mọi mối nguy hiểm nêu trên đều quy về một nguyên tắc vận hành duy nhất: không bao giờ cắt vật liệu mà bạn không thể xác định được. Quy trình xác minh, theo thứ tự:
✓ Đọc nhãn hoặc mô tả sản phẩm: Nếu PVC, vinyl, CPVC, ABS, hoặc chất clo hóa xuất hiện ở bất kỳ đâu trong tên sản phẩm thì câu hỏi đặt ra là xong. Các vật liệu được nhà cung cấp laser bán riêng là an toàn cho laser mới là lựa chọn ít rủi ro nhất.
✓ Kiểm tra mã tái chế: Mã 3 là PVC, tuyệt đối không được cắt. Mã 2 và 4 (HDPE, LDPE) có nguy cơ cháy. Mã 7 là hỗn hợp không xác định, cần kiểm tra kỹ trước khi cắt.
✓ Yêu cầu bảng dữ liệu an toàn: Đối với các sản phẩm hoàn thiện như băng rôn, da giả và màng phim, bảng dữ liệu an toàn (SDS) hoặc thông số kỹ thuật của nhà cung cấp là câu trả lời đáng tin cậy duy nhất.
✗ Khi nghi ngờ, đừng cắt: Không có dự án nào đáng để mạo hiểm với clo trong xưởng hoặc xyanua trong khí thải. Hệ thống hút khói loại bỏ khói và các hạt từ các vật liệu được phê duyệt; chúng không phải là thiết bị lọc hóa chất và không thể trung hòa khí axit hoặc xyanua.
Những gì bạn có thể cắt bỏ một cách tự tin
Danh sách các vật liệu an toàn rất dài và bao gồm hầu hết mọi dự án mà các vật liệu bị cấm thường cám dỗ người ta: acrylic đúc và ép đùn, gỗ chưa qua xử lý và ván ép chất lượng cao, MDF được chiết xuất tốt, giấy và bìa cứng, vải tự nhiên, da thuộc thực vật, PETG đạt tiêu chuẩn, da giả PU chịu được tia laser và mút xốp an toàn cho tia laser từ các nhà cung cấp uy tín. Gỗ được xử lý bằng áp lực là ngoại lệ duy nhất, vì các phương pháp xử lý cũ hơn có chứa các hợp chất asen và crom.
Lựa chọn vật liệu chiếm một nửa sự an toàn của laser; kỹ thuật vận hành chiếm nửa còn lại. hướng dẫn an toàn khi sử dụng máy cắt laser Tiêu chuẩn này bao gồm khía cạnh khai thác, giám sát và phòng cháy chữa cháy, áp dụng ngay cả khi mọi vật liệu trên giàn khoan đều đã được phê duyệt. Cùng với các phân tích chuyên sâu về acrylic và polycarbonate ở trên, nó tạo thành tiêu chuẩn an toàn toàn diện cho... STYLECNC những người sở hữu máy laser.
Câu Hỏi Thường Gặp
Có thể dùng laser để cắt nhựa PVC không?
Không, tuyệt đối không. PVC chứa khoảng 57% clo theo trọng lượng, và nhiệt từ tia laser sẽ giải phóng clo dưới dạng khí, kết hợp với hơi ẩm trong không khí tạo thành axit clohydric. Axit này gây hại cho phổi và ăn mòn các bộ phận quang học, kim loại, linh kiện điện tử và hệ thống hút khí của máy, và chất gây ô nhiễm vẫn còn tồn tại sau khi cắt. Thông gió không làm cho PVC an toàn hơn, vì việc hút khí chỉ di chuyển các hơi clo mà không trung hòa chúng. Hãy sử dụng vật liệu acrylic đúc hoặc vật liệu PU chịu được tia laser cho các ứng dụng tương tự.
Cắt vinyl bằng laser có an toàn không?
Trừ khi sản phẩm cụ thể đó được xác nhận là không chứa PVC, và hầu hết vinyl đều có chứa PVC. Vinyl làm biển hiệu, vinyl chuyển nhiệt, băng rôn, gạch vinyl và nhiều loại da giả đều thường chứa PVC, và chúng cũng tiềm ẩn nguy cơ chuyển hóa clo thành axit clohydric tương tự như PVC cứng. Hãy kiểm tra nhãn mác để tìm mã số 3, PVC hoặc vinyl clorua, hoặc lấy bảng dữ liệu an toàn (SDS) từ nhà cung cấp. Có loại vinyl chuyển nhiệt gốc PU an toàn cho máy cắt laser và đó là chất thay thế phù hợp; không nên sử dụng vinyl không rõ nguồn gốc cho máy cắt.
Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn dùng laser cắt nhựa ABS?
Hai vấn đề cùng lúc. Khói chứa hydro xyanua và các dẫn xuất benzen, những khí độc hại mà hệ thống hút khói tại xưởng không được thiết kế để trung hòa. Và bản thân vật liệu sẽ tan chảy và kết dính thay vì bay hơi, tạo thành các sợi dọc theo đường cắt và tập trung nhiệt cho đến khi có thể bốc cháy. Thay vào đó, hãy cắt acrylic đúc bằng laser và chế tạo các bộ phận ABS trên máy cắt chuyên dụng. 3D máy in nơi vật liệu hoạt động.
Những vật liệu nào nguy hiểm nhất khi cắt bằng laser?
Theo loại nguy hiểm: PVC và vinyl là nguy hiểm nhất nói chung, tạo ra axit clohydric gây thương tích cho người vận hành và phá hủy máy móc. ABS tiềm ẩn nguy cơ ngộ độc cấp tính do hydro xyanua. PTFE/Teflon tạo ra các hợp chất flo độc hại. Da thuộc mạ crom và sợi thủy tinh giải phóng khói gây ung thư hoặc độc hại từ crom và epoxy tương ứng. HDPE và nhựa xốp là những chất dễ gây cháy hàng đầu. Bất kỳ loại nhựa nào không xác định đều được coi là thuộc danh sách này cho đến khi được xác minh.
Liệu hệ thống thông gió tốt có cho phép tôi cắt những vật liệu này không?
Không. Hệ thống hút khói được thiết kế để loại bỏ khói và bụi từ các vật liệu được chấp thuận như gỗ và acrylic. Chúng là những thiết bị thổi khí có bộ lọc, chứ không phải là máy lọc hóa chất, và chúng không thể trung hòa hydro clorua, hydro xyanua hoặc các hợp chất flo. Với PVC, cặn ăn mòn cũng sẽ lắng đọng bên trong máy và đường ống dẫn khí nơi quạt không thể tiếp cận. Danh sách các chất bị cấm liên quan đến hóa chất, chứ không phải lưu lượng khí, đó là lý do tại sao câu trả lời vẫn là không, bất kể ngân sách hút khói nào.
Lời kết
Danh sách các chất bị cấm rất ngắn gọn, cụ thể và tuyệt đối: nhựa clo hóa, ABS, HDPE, polycarbonate dày, PTFE, vật liệu composite nhựa, da thuộc crom và bất cứ thứ gì chưa được xác định. Mỗi chất trong danh sách đều có chất thay thế an toàn ở kệ bên cạnh, thường là acrylic đúc hoặc da thuộc thực vật, và việc xác định chất liệu (nhãn, mã, SDS) chỉ mất một phút cho mỗi loại. Máy móc có thể thay thế và các dự án có thể chờ đợi; nhưng phổi và các thiết bị quang học thì khó phục hồi hơn.
Đối với các vật liệu an toàn, hãy cắt bằng máy móc và các quy trình chuyên dụng: STYLECNC hệ thống laser kết hợp với phương pháp chiết xuất thích hợp và danh sách kiểm tra an toàn vận hành Bao gồm cả khía cạnh vật liệu đã được phê duyệt. Hãy hỏi... STYLECNC Hãy trao đổi với nhóm chuyên gia về khả năng tương thích vật liệu với máy của bạn trước khi sử dụng một dòng vật liệu mới.
