Xác định độ sắc nét của các cạnh kim loại tấm

Các nhà chế tạo kim loại cần chủ động về an toàn trong giai đoạn thiết kế

Chỉ có một số tiêu chuẩn hiện đại tồn tại để xác định độ sắc nét, cho dù ở những sản phẩm được cho là sắc nét hay những sản phẩm không sắc nét. Các nhà sản xuất thường sử dụng một vài tiêu chuẩn này hoặc những tiêu chuẩn độc quyền, nhưng thật khó để tìm ra một cách cân bằng, hiệu quả về chi phí để xử lý độ sắc nét.

sắc nét
Các nhà chế tạo cần học cách điều chỉnh các tiêu chuẩn và thử nghiệm để đảm bảo an toàn cho sản phẩm khi có các cạnh kim loại tấm sắc nhọn.

Khi không mong muốn độ sắc nét vì lý do an toàn, bạn nên tuân theo hệ thống phân cấp để tạo ra các sản phẩm an toàn, như được định nghĩa trong ISO 12100.2010:

  1. Thiết kế các mối nguy hiểm.
  2. Nếu điều đó không thể được thực hiện, hãy bảo vệ chống lại chúng.
  3. Nếu không thể, hãy cảnh báo họ.

Thường thì các nhà sản xuất từ ​​bỏ quá dễ dàng hai điều đầu tiên và giải quyết các cảnh báo. Những thứ này có thể được ghi trong sách hướng dẫn hoặc trên nhãn sản phẩm, và được cho là sẽ chuyển rủi ro cho người tiêu dùng. Nếu có thương tích, bạn cũng như nhà sản xuất có thể đổ lỗi cho người tiêu dùng vì không chú ý đến các cảnh báo và sử dụng sai sản phẩm. Mặc dù điều này có thể đúng, nhưng nếu một vụ kiện về trách nhiệm sản phẩm xảy ra, bạn cần phải có khả năng chứng minh điều đó với bồi thẩm đoàn.

Điều này được thể hiện rõ nhất nếu quy trình thiết kế của bạn phần lớn tuân theo ISO 12100.2010 và bạn đã cố gắng tuân theo hệ thống phân cấp nhưng không tìm thấy cách hợp lý nào để đạt được hai phương pháp đầu tiên. Đảm bảo bao gồm đánh giá an toàn hợp lý, khách quan và có thể lập thành tài liệu như một phần của tài liệu thiết kế của bạn.

Mặc dù sẽ thật tuyệt nếu người tiêu dùng có thể tin tưởng vào việc đọc hướng dẫn sử dụng sản phẩm và các cảnh báo an toàn, nhưng đây nên là biện pháp bảo vệ cuối cùng. Thông thường, tùy thuộc vào sản phẩm, người tiêu dùng đã mong đợi rằng các sản phẩm thông thường vốn đã an toàn.

Tiêu chuẩn và phương pháp thử nghiệm

Có rất ít tiêu chuẩn được công bố để xác định độ sắc nét. Một số trong số này dành cho các sản phẩm được cho là sắc nét, và một số được viết để ngăn sản phẩm bị sắc.

Trong trường hợp thứ hai, Tiêu chuẩn UL 1439 là một nỗ lực để giải quyết các cạnh sắc ngoài ý muốn trên sản phẩm. Nó được phát hành lần đầu tiên vào đầu những năm 1970; kể từ đó một số tiêu chuẩn khác, tương tự đã được ban hành bởi các tổ chức khác.

Xác định độ sắc nét của các cạnh kim loại tấm
Hình 1 Một cạnh sắc được sử dụng trên diện tích tiếp xúc nhỏ sẽ dẫn đến ứng suất cao hơn trên diện tích tiếp xúc lớn, ngay cả khi chịu cùng một lực.

UL 1439 được thiết kế để cung cấp một phương pháp tiêu chuẩn hóa để kiểm tra độ sắc bén, bổ sung rằng “một cạnh để mở vỏ bọc, khung, bộ phận bảo vệ, núm, tay cầm hoặc những thứ tương tự phải nhẵn và tròn để không gây ra vết cắt khi liên hệ trong quá trình sử dụng bình thường hoặc bảo trì của người dùng. ” Nó kêu gọi ép và trượt các cạnh sản phẩm trên các lớp băng dính đặc biệt dưới một lực tiếp xúc có kiểm soát là 1,5 pound. Nếu các lớp có thể bị cắt bởi cạnh, thì nó được coi là sắc nét. Thiết bị Sharp Edge Tester được phát triển để giữ băng và kiểm soát lực tiếp xúc, và các phiên bản của nó vẫn được bán cho đến ngày nay.

Các nhà sản xuất dao và dao cạo kiểm tra độ sắc bén bằng các bài kiểm tra khác, nhiều trong số đó là chủ quan. Một tiêu chuẩn thường được trích dẫn là BS EN ISO 8442.5: 2005, tương tự như tiêu chuẩn của Viện Tư pháp Quốc gia NIJ Standard-0115.00. Các tiêu chuẩn này có thể được sử dụng để kiểm tra độ sắc của các vật thể được cho là sắc. Có sẵn thiết bị thử nghiệm sử dụng cao su và thẻ silicone làm phương tiện thử nghiệm trong khi đo lực tiếp xúc và tiêu chí xuyên thấu.

Một số nhà sản xuất lưỡi dao cạo sử dụng thiết bị quang học như giao thoa kế laser để đo độ sắc của các cạnh lưỡi dao của họ. Ngoài các phương pháp được kiểm soát này, các phương pháp công nghệ thấp khác thường được sử dụng, bao gồm cắt thành các vật liệu nhân tạo và tìm kiếm ánh sáng chói phản chiếu dọc theo lưỡi cắt. Tất nhiên, chúng được sử dụng để xác định các mối nguy hiểm đối với người tiêu dùng.

Một tiêu chuẩn khác có liên quan của Viện Tư pháp Quốc gia là NIJ Standard-0101.05 để kiểm tra tính hiệu quả của áo giáp chống lại sự đâm xuyên của các vật sắc nhọn. Tiêu chuẩn này chỉ đề cập đến hành động đâm và đề cập đến sự cần thiết của vật liệu “thịt mô phỏng”, chẳng hạn như đất sét, nhưng nó cung cấp rất ít chi tiết về cách xác định hoặc chỉ định các đặc tính vật liệu mong muốn.

Vì quá trình cắt liên quan đến việc đưa vật liệu đến mức ứng suất hư hỏng của nó, bạn phải xem xét cách kiểm soát ứng suất trong vật liệu trước khi áp dụng lưỡi thử. Vật liệu bị kéo căng trước khi dùng dao cạo lên bề mặt sẽ dễ hỏng hơn vật liệu không bị dính. Trên vật liệu lỏng hơn, lưỡi cắt phải tạo ra tất cả ứng suất và do đó phải được tác dụng với lực tiếp xúc lớn hơn.

Một số bài kiểm tra được tiến hành đơn giản để xác định độ sắc nét tương đối, chẳng hạn như kiểm tra hai cạnh để xem cái nào sắc nét hơn. Đối với loại thử nghiệm này, có thể sử dụng các vật liệu chi phí thấp như polyme, tấm cao su, đất sét, bọt, vải sơn dương và nỉ.

Quá trình cắt

Các vật liệu sẽ hỏng khi tiếp xúc với một vật thể vượt quá một ứng suất nhất định.   Ứng suất là đại lượng của một lực khi nó được tác dụng lên một khu vực. Ứng suất là điều quan trọng đối với độ sắc nét, bởi vì ngay cả một lực lớn cũng sẽ tạo ra một ứng suất thấp nếu nó được trải ra trên một diện tích đủ lớn và ngược lại. Tùy thuộc vào khu vực tiếp xúc, bạn có thể có cùng một lực và có một ứng suất khác nhau.

Sự khác biệt giữa lực và căng thẳng được nhìn thấy trong việc sử dụng giày trượt tuyết. Khi ai đó đi trên tuyết, trọng lượng của họ (một lực) đè lên tuyết, tạo ra một lực căng thẳng. Snowshoe càng lớn, ứng suất càng giảm và càng ít chìm trong tuyết.

Đây cũng chính là tác dụng làm cho dao trở nên sắc bén. Trong Hình 1, các lực tác dụng lên hai vật thể được phân bố trên một diện tích, làm giảm ứng suất tiếp xúc trên bề mặt.

Xác định độ sắc nét của các cạnh kim loại tấm
Hình 2 Các sản phẩm được sản xuất có thể có nhiều loại cạnh sắc. Những thay đổi nhỏ đối với cạnh, chẳng hạn như vát góc vuông, có thể làm giảm diện tích tiếp xúc và do đó độ sắc nét.

Các phương pháp cắt cơ học như cắt, xẻ, cắt mài thường sử dụng một vật cứng, sắc để tạo ra một số kết hợp của ứng suất dọc trục và cắt để tạo ra hành động cắt.

Hình 2 cho thấy một số cạnh sắc trên lý thuyết có thể được nhìn thấy trên các sản phẩm được sản xuất. Trên những thứ này, những thay đổi nhỏ đối với cạnh, chẳng hạn như vát góc vuông, có thể làm giảm diện tích tiếp xúc và do đó độ sắc nét. Nhưng cũng có những nguy cơ sắc nhọn không trực quan, chẳng hạn như các cạnh của tấm kim loại bị cắt. Chúng có thể gây nguy hiểm lớn hơn lưỡi cắt vì mối nguy hiểm tiềm ẩn.

Khó khăn trong việc xác định xem các cạnh sản phẩm có an toàn hay không là giấy phép sản xuất một sản phẩm không an toàn. Tuy không nên coi thường khó khăn, nhưng cũng không nên phân tán việc né tránh vấn đề. Các thương tích nghiêm trọng đã dẫn đến khi các nhà sản xuất đánh giá thấp một góc cạnh nguy hiểm.

Kiểm tra PPE

Do thiếu các tiêu chuẩn thích hợp để kiểm tra độ sắc nét của sản phẩm trong các tình huống chịu lực cao, các kỹ sư có thể xem xét các phương pháp mới để kiểm tra độ an toàn của các cạnh sản phẩm. Các thử nghiệm này cũng có thể được sử dụng để xác định hiệu quả của thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE).

Bảo vệ tay được nêu trong Quy định OSHA 1910.132 và 1910.138 của Bộ Lao động Hoa Kỳ. Điều khoản thứ hai yêu cầu người sử dụng lao động lựa chọn và yêu cầu nhân viên sử dụng biện pháp bảo vệ tay “thích hợp” khi tay của họ tiếp xúc với các mối nguy hiểm, để bảo vệ họ khỏi vết cắt và vết rách, thủng và trầy xước. Ngoài ra, 1910.132 (b) quy định rằng ngay cả khi nhân viên mang theo thiết bị PPE của riêng họ, người sử dụng lao động phải chịu trách nhiệm về sự đầy đủ, bảo trì và vệ sinh của nó.

Tiêu chuẩn phổ biến nhất để kiểm tra và đánh giá hiệu quả của găng tay bảo hộ lao động trong việc chống lại vết rách là ANSI / ISEA 105-2016, là tiêu chuẩn tự nguyện. Nó tạo ra tiêu chí đạt / không đạt cho găng tay lao động dựa trên các bài kiểm tra chạy các lưỡi dao sắc bén trên vật liệu làm găng tay dưới một lực kiểm soát. Các lưỡi được thay thế giữa mỗi lần kiểm tra để đảm bảo độ sắc nét và kết quả nhất quán. Nếu găng tay không bị xuyên qua, chúng có thể được đánh giá theo trọng lượng đã được áp dụng.

Các nhà cung cấp găng tay an toàn phải kiểm tra và đánh giá sản phẩm của họ theo các tiêu chuẩn này. Những điều này cần được xem xét cẩn thận, vì thử nghiệm ASTM cho tiêu chuẩn này dành cho các cạnh sắc và có một tiêu chuẩn ASTM riêng cho khả năng chống mài mòn.

CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC

Hotline: 0966.92.0404

Email: info@dimec.vn

Website: dimec.vn

Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội

CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa

Bài viết liên quan

0966.92.0404