La fabricación aditiva de metales es un proceso de creación de objetos tridimensionales mediante la adición de capas sucesivas de material. Ofrece ventajas significativas sobre las técnicas de fabricación tradicionales, pero el proceso puede presentar un riesgo. En esta entrada del blog, analizamos cómo se utiliza la tecnología con capacidad SIL para controlar entornos inertes con el fin de garantizar la seguridad de los operarios y la maquinaria.
Los polvos metálicos en la fabricación aditiva, cuando se exponen al oxígeno, pueden reaccionar de forma explosiva y presentar un riesgo potencialmente grave para la vida. Para que exista este tipo de peligro, el polvo metálico debe estar en una atmósfera explosiva con una fuente de ignición, como el láser en el corazón del proceso de Fabricación Aditiva por Fusión de Lecho de Polvo con Haz de Láser (PBF-LB).
¿Qué es una atmósfera explosiva?
Una 'atmósfera explosiva' es una mezcla de aire, en condiciones atmosféricas, y sustancias inflamables en forma de gases, vapores, nieblas o polvos, en la que la combustión se propaga a toda la combinación no quemada tras producirse la ignición. Una 'atmósfera potencialmente explosiva' es aquella que puede llegar a ser explosiva debido a las condiciones locales y operativas, que pueden formar parte del proceso o deberse a un fallo de la máquina.
En la Unión Europea, la Directiva sobre máquinas (2006/42/CE) [1] exige que las máquinas estén diseñadas y fabricadas para evitar cualquier riesgo de explosión provocado por gases, líquidos, polvos, vapores y otras sustancias producidas o utilizadas, o por la propia máquina. Esto puede lograrse haciendo que la máquina sea lo suficientemente robusta como para que cualquier explosión quede contenida en su interior, evitando los peligros externos (del mismo modo que un motor de combustión interna), o eliminando las fuentes de ignición de conformidad con la directiva ATEX (2014/34/UE) [2].
Control de atmósferas inertes para evitar riesgos de explosión
Las máquinas de fabricación aditiva que emplean láser u otros sistemas de alta energía, tienen una fuente de ignición intrínseca al diseño, así como la presencia de un combustible en forma de polvo. La prevención de explosiones se basa en el principio de una atmósfera inerte, que garantiza que la concentración de oxígeno en la atmósfera se reduce por debajo de la concentración límite de oxígeno (CLO) del polvo utilizado cuando está presente la fuente de ignición.
La directiva ATEX (1999/92/CE) [3] también cubre las atmósferas inertes para prevenir explosiones, donde las atmósferas se clasifican en zonas dependiendo de cuándo se espera que se produzca una atmósfera capaz de soportar una explosión:
La responsabilidad de decidir si un área es una zona determinada o un área segura, y de mantener el área en dicha zona o área segura, corresponde al empresario y al operador del equipo.
El papel de los analizadores de oxígeno con capacidad SIL2
Los analizadores de oxígeno son fundamentales para ayudar al empresario y al operario a garantizar que sus zonas o áreas seguras se mantienen de forma fiable para lograr unas condiciones de trabajo al menos tolerablemente seguras. Los analizadores de oxígeno pueden utilizarse como parte del sistema básico de control del proceso, para el control y funcionamiento del sistema de inertización. También pueden utilizarse por separado, como sistema de seguridad independiente para supervisar el correcto funcionamiento del sistema básico de control de procesos e iniciar una respuesta adecuada si se detecta un fallo.
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Referencias:
[1] Directiva 2006/42/CE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa a las máquinas y por la que se modifica la Directiva 95/16/CE.[2] Directiva 2014/34/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre los aparatos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas.
[3] Directiva 1999/92/CE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa a las disposiciones mínimas para la mejora de la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos derivados de atmósferas explosivas (decimoquinta Directiva específica con arreglo al apartado 1 del artículo 16 de la Directiva 89/391/CEE).
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