De verschillende laserklassen die dienen voor het veilig gebruiken van industriële lasers.

Bij het gebruiken van lasers, in industriële toepassingen, zijn risico’s niet weg te denken, daarom is laserveiligheid zo belangrijk. Risico’s die gepaard gaan met de aanwezigheid van mensen in de buurt van de lasers hebben betrekking op de beschadiging van de ogen. Met deze reden voldoen alle lasers, na toetsing, aan een laserklasse. De indeling van deze klassen is op basis van potentiële risico’s en aflopend in (oog)veiligheid, dus: hoe hoger de klasse, hoe minder veilig!

Welke laserklassen zijn er?

De lasers en lasersensoren worden ingedeeld op basis van het optisch vermogen en het risico dat dat met zich meebrengt. De verschillende klassen worden gedefinieerd aan de hand van de bundelgrootte van het laserlicht en het maximum vermogen ervan. Deze laserklassen zijn vastgelegd in de geharmoniseerde standaard IEC EN 60825-1. De indeling bestaat uit de volgende klassen: 1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B en 4.

Klasse 1

Klasse 1M

Laserlicht dat behoort aan deze klasse is ten alle tijden veilig in alle omstandigheden zelfs bij gebruik van optische hulpmiddelen (zoals een vergrootglas of lens). De lichtbundels uit deze lasers overschrijden de maximum toegestane blootstellingswaardes niet. Er is dus bijvoorbeeld geen oogletsel. Het optisch vermogen van lasers uit deze klasse blijft beperkt tot 0.4 mW. Denk aan de LAM afstandslasers.

Een laser in de klasse 1M is veilig in alle omstandigheden, ook bij directe instraling in het oog, behalve wanneer de bundel door een optisch instrument loopt. Dan is een directe instraling gevaarlijk. Divergerende en collimerende bundels zijn in het bijzonder gevaarlijk bij een directe instraling. Denk aan de Z1M18B-F-635-lg90 die gebruikt wordt in toepassingen zoals het positioneren van een zaag op een zaagtafel.

Klasse 2

Klasse 2M

Een klasse 2 laser wordt als veilig beschouwd bij directe instraling in het oog, mits het laserlicht zich in het zichtbare spectrum bevindt en een optisch vermogen heeft van maximaal 1 mW. Onder normale omstandigheden is het menselijk oog in staat om uit reflex het ooglid te sluiten in 250 ms. Hierdoor wordt schade aan het oog voorkomen. Deze klasse is tevens alleen van toepassing op licht binnen zichtbare golflengten en een optisch vermogen van maximaal 1 mW. De Z1D-635-pe-24 is een rode puntlaser die hier een voorbeeld van is en gebruikt wordt bij positioneringstoepassingen in de textielindustrie.

In deze klasse is het laserlicht (oog)veilig door de snelheid waarmee de mens de ogen sluit bij een blootstelling aan laserlicht. Principieel hetzelfde als klasse 2, echter is er een hele belangrijke uitzondering: er mag geen optisch instrument gebruikt worden. Ook hebben veel lasers in deze klassen een hoog divergerende of brede bundeldiameter. Een laser in deze klasse is de ZLP1 laserprojector van Z-Laser die gebruikt wordt in logistieke toepassingen zoals pick-and-place.

Klasse 3R

Klasse 3B

Lasers in de klasse 3R hebben een continue straal en een optisch vermogen tussen 1 en 5 MW. Binnen het golflengtegebied tussen 400 en 700 nm geldt een maximaal AEL (Accessible Emission Limit) die vijf keer zo groot is als een laser in de klasse 2. Voor lasers in het volledige spectrum vanaf 302,5 nm geldt een maximum van vijf maal de AEL van een klasse 1 laser. Directe instraling van deze lasers worden als gevaarlijk beschouwd, reflecties hoeven onder normale omstandigheden niet als gevaarlijk beschouwd te worden. Het  gebruiken van optische instrumenten maakt deze laser ten alle tijden gevaarlijk. Denk hierbij aan de Z5M18B-F-635-pe puntprojectielaser.

Een klasse 3B laserbundel is ten alle tijden gevaarlijk voor her oog, zowel in het zichtbare als onzichtbare spectrum. Ook kan instraling van reflecties schade veroorzaken aan het oog. Normaal gesproken is een blootstelling aan een reflectie vanaf een afstand van 13 cm met een duur van maximaal 10 seconden te beschouwen als niet gevaarlijk. Het maximale optische vermogen in de klasse 3B is 500 mW voor lasers met een continue bundel. Voor gepulste lasers geldt dat de maximale hoeveelheid energie per puls per oppervlakte kleiner moet zijn dan 105 J.m-2. Bedrijven die gebruik maken van lasers uit klasse 3B dienen verdere maatregelen te nemen ter bescherming van het personeel dat in de buurt van deze lasers werkt in vergelijking met eerdere klassen.

Klasse 4

Dit is de hoogste en meest gevaarlijke laserklasse. Laserbundels met een optisch vermogen hoger dan 500 mW behoren tot klasse 4. Zowel directe instraling als instraling van reflecties zijn ten alle tijden gevaarlijk. Tevens kunnen deze lasers een ondergrond of atmosfeer doen ontsteken wat kan leiden tot een brand of explosie. Laserstralen in deze klasse kunnen de huid verbranden of hevige en zelfs permanente schade opleveren aan de ogen door een blootstelling aan direct, divergent of indirecte straling. Voor een klasse 4 laser moet een NOHA (Nominal Ocular Hazard Area) en een NOHD (Nominal Ocular Hazard Distance) in acht worden genomen. Deze lasers moeten voorzien worden van een key switch of een safety interlock zoals van Haake waardoor mensen niet in het gevarengebied met de klasse 4 laser kunnen komen wanneer deze actief is.

laserveiligheid

Uitzondering

Voor de laserveiligheid worden de klassen die worden vermeld bij de lasers zijn toegekend aan de lasers zelf. De klasse kan echter veranderen per toepassingsgebied. Dit betekent dat dezelfde laser, met bijvoorbeeld een klasse 1, niet dezelfde klasse hoeft te hebben in ieder toepassingsgebied. Wanneer deze laser toegepast wordt in een applicatie waarbij een operator recht in de laser moet kijken wordt de laserklasse 2 toegekend aan de laser. De laserklasse is dus veranderlijk.

Een andere uitzonderlijke toepassing is het gebruik van twee lasers met de klasse 1. Wanneer deze lasers op hetzelfde punt worden gericht ontstaat er een applicatie waarin de lasers een hogere laserklasse krijgen.