An toàn máy khắc laser, hút khói và bố trí máy trong nhà

Máy về tới nhà rồi mới phát sinh câu hỏi khó, đặt ở đâu cho khỏi hun khói cả tầng và làm sao cho vợ con yên tâm, đó là lúc chuyện an toàn máy khắc laser trở thành việc phải giải quyết trước khi bấm nút chạy. Bài này đi qua bốn nhóm rủi ro và cách xử lý từng nhóm trong điều kiện nhà phố và chung cư tại Việt Nam.

Hướng dẫn an toàn máy khắc laser này dành cho người vừa nhận máy đặt trong nhà, shop quà tặng chạy máy trong phòng kín và xưởng nhỏ chưa có hệ thống hút khói. Các con số lưu lượng quạt, cấp lọc và mức bảo vệ kính đều là thông số tham chiếu dùng được cho máy laser diode và máy CO2 để bàn.

Tóm tắt nhanh

• Khói khắc laser chứa bụi mịn và khí hữu cơ, không phải mùi gỗ thơm vô hại như nhiều người tưởng.
• Máy diode có buồng kín cần lưu lượng hút khoảng 170 tới 300 m³/h, ống dẫn đường kính 100mm.
• Hút thẳng ra ngoài rẻ hơn nhưng dễ gây phàn nàn cho nhà bên, máy lọc khí tốn tiền lõi mỗi 6 tới 8 tháng.
• Kính bảo hộ phải chọn đúng bước sóng của máy, kính không in thông số coi như không có tác dụng.
• Cháy trong buồng máy xảy ra trong vài giây nên không được rời máy khi đang chạy.

An toàn máy khắc laser gồm những phần nào

An toàn máy khắc laser xoay quanh bốn nhóm rủi ro, gồm tổn thương mắt do tia phản xạ, khí thải độc khi cắt vật liệu, nguy cơ cháy trong buồng máy và hỏng thiết bị do khói ăn mòn thấu kính.

Bốn nhóm này không tách rời nhau, một hệ hút khói tốt vừa giảm khí độc vừa kéo hơi nóng ra khỏi vùng cắt nên hạ luôn nguy cơ bùng lửa. Ngược lại, một buồng máy bám đầy mạt gỗ và nhựa cháy vừa dễ bắt lửa vừa làm khói đặc hơn mức đường ống chịu được.

Khói khắc laser chứa những gì

Mỗi vật liệu thải ra một nhóm chất khác nhau khi bị tia laser phân hủy, và chỉ cần nhìn bảng dưới là thấy vì sao phòng kín không có lối thoát khí lại thành vấn đề sức khỏe. Mùi thơm của gỗ cháy làm nhiều người chủ quan, trong khi phần gây hại lại là các hạt bụi mịn và khí không mùi đi kèm.

Riêng formaldehyde trong keo gỗ ép là chất gây kích ứng đường hô hấp, nên nhóm làm quà tặng chạy plywood liên tục nhiều giờ cần quan tâm tới thông gió hơn nhóm chỉ khắc logo lên gỗ đặc. Cùng một cái máy, cùng một phòng, mà đổi từ gỗ đặc sang gỗ ép là lượng khí cần hút đã khác.

Danh sách vật liệu cấm đầy đủ nằm trong bài vật liệu khắc laser, phần này chỉ nhắc lại nhóm sinh khí độc nặng nhất vì liên quan trực tiếp tới cách bố trí hút khói. Nhóm vật liệu chứa clo nằm ngoài phạm vi xử lý của mọi hệ hút khói dân dụng, không có cách nào làm cho chúng an toàn.

Khói khắc laser không tự loãng đi trong phòng kín, nó chỉ chuyển từ buồng máy ra không khí bạn đang hít, nên hút cưỡng bức là phần không được cắt bớt khi tính chi phí đầu tư.

Chọn quạt hút và đường ống theo khổ máy

Lưu lượng quạt tính theo thể tích buồng máy chứ không theo công suất laser, mục tiêu là đổi hết lượng khí trong buồng sau vài giây. Bảng dưới là mức tham chiếu cho từng kiểu máy.

Có vài nguyên tắc đi ống mà người mới hay làm sai, xếp theo mức ảnh hưởng tới hiệu quả hút thực tế.

• Đặt quạt gần điểm xả ra ngoài, không đặt sát máy, để toàn bộ đoạn ống nằm trong vùng áp suất âm và khói không rò ra phòng qua mối nối.
• Dùng ống nhôm bán cứng hoặc ống tôn, tránh ống nhựa gấp nếp vì cản gió mạnh và bắt lửa khi khói còn nóng.
• Rút ngắn tối đa số khúc cong, mỗi cút 90 độ làm mất một phần lưu lượng tương đương thêm vài mét ống thẳng.
• Dán kín mối nối bằng băng nhôm chịu nhiệt, băng keo vải bung ra sau vài tuần chạy nóng.
• Mở thêm một khe gió vào ở phía đối diện, nếu phòng kín tuyệt đối thì quạt hút không kéo nổi lượng khí cần đổi.

Đặt máy càng gần cửa xả càng tốt, ống dài 3 m thẳng cho hiệu quả hút cao hơn ống 2 muốn ba khúc. Nếu buộc phải kéo dài đường ống thì nên nâng lưu lượng quạt lên một bậc so với bảng trên để bù phần tổn thất.

Hút thẳng ra ngoài hay dùng máy lọc khí

Hai cách xử lý khói đều dùng được, chọn cách nào phụ thuộc chỗ đặt máy và việc bạn có cửa thông ra ngoài hay không. Không ít người làm cả hai, hút thẳng ra ngoài cho việc cắt và bật máy lọc khi chỉ khắc bề mặt trong phòng máy lạnh.

Với người ở chung cư thì máy lọc khí là mắt xích bắt buộc trong chuỗi an toàn máy khắc laser, không phải phụ kiện thêm cho vui. Máy lọc khói cho máy khắc thường có lưu lượng khoảng 250 m³/h, hai tới ba cấp lọc gồm lọc thô, lọc HEPA và lọc than hoạt tính, tiếng ồn dưới 62 dB và công suất quanh 150W. Cấp than hoạt tính là cấp hết trước, dấu hiệu là mùi khét bắt đầu lọt ra phòng dù máy vẫn quay.

Bảng dưới là lịch thay lõi tham chiếu với cường độ dùng bình thường, chạy nhiều giờ mỗi ngày thì rút ngắn lại.

Một người dùng ở khu nhà liền kề chạy hệ hút cỡ 1100 m³/h, miệng xả đặt dưới mái hiên và chỉ cách gara nhà bên khoảng 2,4m, đã bị láng giềng phàn nàn liên tục khi cắt acrylic gương và gỗ mesquite. Cách xử lý người này chọn là kéo thêm gần 20m ống dẫn ra tận sân sau, đồng thời đặt thêm cụm lọc than để khử mùi, sau đó tình trạng phàn nàn mới dứt. Kinh nghiệm chung từ các diễn đàn là đưa miệng xả cao hơn mái nhà thay vì xả ngang tầm người, vì luồng gió trên mái tự kéo khói lên và tán đi.

Bố trí máy trong nhà phố và chung cư

Vị trí đặt máy quyết định phần lớn chuyện an toàn máy khắc laser, nhiều trường hợp mua đủ quạt đủ ống nhưng đặt sai chỗ nên khói vẫn quay vào nhà. Nhà phố và chung cư có hai bài toán khác nhau nên tách riêng hai phần dưới đây.

Nhà phố thường có ba chỗ đặt được, tầng lửng sát mặt hậu, ban công có mái che và gian sau bếp. Tầng lửng và ban công đều thuận cho việc khoan một lỗ xả ra ngoài, miễn là miệng xả không hướng vào cửa sổ nhà bên. Giếng trời nghe hợp lý nhưng thực tế là cái ống khói ngược, khói xả vào đó sẽ bốc lên và vào phòng các tầng trên theo đúng nguyên lý đối lưu, nên tuyệt đối không xả khói vào giếng trời của nhà mình hoặc nhà chung tường. Gian sau bếp có sẵn hút mùi nhưng công suất hút mùi bếp thường thấp hơn nhu cầu của máy khắc, dùng tạm được cho việc khắc nhẹ trên gỗ đặc chứ không đủ cho việc cắt acrylic hoặc plywood liên tục. Người đặt máy ở tầng trên cùng có lợi thế rõ, đường ống ngắn và miệng xả tự nhiên cao hơn mái các nhà lân cận.

Chung cư khó hơn vì không được tự khoan lỗ tường bao và không được xả khói ra hành lang chung, cũng không nên xả ra hộp gen kỹ thuật. Hướng khả thi là dùng máy lọc khí đặt cạnh máy, kết hợp ô cửa lật của cửa sổ để thoát phần khí còn lại. Tiếng ồn cũng là vấn đề riêng của chung cư, một máy lọc 62 dB chạy lúc mười giờ đêm là mức nghe rõ qua vách nên cần xếp việc cắt vào ban ngày.

Vài thông số bố trí dùng chung cho cả hai kiểu nhà:

• Chừa khoảng trống tối thiểu 20cm quanh máy để lấy gió vào và có chỗ thao tác khi cần tắt gấp.
• Đặt máy trên mặt bàn phẳng chịu lực, không đặt trên kệ nhựa mỏng vì máy khổ lớn rung mạnh khi chạy tốc độ cao.
• Không đặt máy áp sát vách gỗ hoặc rèm cửa, giữ khoảng cách với vật liệu dễ bắt lửa quanh máy.
• Chuẩn bị một ổ cắm riêng có cầu dao, tránh dùng chung ổ với máy lạnh hoặc bếp từ.

Kính bảo hộ chọn theo bước sóng, không chọn theo màu

Kính bảo hộ lọc theo dải bước sóng cụ thể, nên một cặp kính chắn tốt tia laser xanh hoàn toàn không bảo vệ được trước tia fiber. Loại kính quảng cáo dùng cho mọi loại laser gần như chắc chắn là hàng không đạt chuẩn.

Mức bảo vệ ghi bằng chỉ số OD, mỗi đơn vị OD tương ứng giảm cường độ mười lần. Kính OD4 giảm cường độ tia mười nghìn lần, kính OD6 giảm một triệu lần, và mức khuyến nghị cho máy hở là từ OD5 trở lên. Trên gọng hoặc mắt kính phải in dải bước sóng cùng chuẩn kiểm định như EN 207, EN 208 hoặc ANSI Z136, kính không in thông số thì coi như không có tác dụng bảo vệ.

Loại kính bán kèm máy giá rẻ thường chỉ là tấm nhựa lọc màu, dùng để nhìn vào vùng khắc cho dễ chứ không đủ chuẩn cho việc tiếp xúc tia trực tiếp. Một cặp kính đạt chuẩn có giá chỉ bằng vài tấm gỗ nên không có lý do gì để tiết kiệm khoản này.

Đây cũng là lý do phân loại máy theo cấp an toàn có ý nghĩa thực tế. Máy có buồng kín và khóa liên động cửa được xếp cấp 1 theo tiêu chuẩn phân loại laser, người vận hành không cần kính khi cửa đóng. Máy khung hở với nguồn laser trên 500 mW thuộc cấp 4, nghĩa là cả tia phản xạ tán xạ cũng gây hại, phải đeo kính suốt thời gian máy chạy và không cho người khác đi qua vùng làm việc. Nhà có trẻ nhỏ hoặc thú nuôi nên chọn thẳng máy buồng kín, chi tiết từng dòng nằm trong bài máy khắc laser Creality.

Phòng cháy khi máy đang chạy

Lửa trong buồng máy khắc không cần nhiều thời gian để thành đám cháy thật, giấy và bìa bắt lửa gần như tức thì nếu đầu laser dừng tại chỗ vì lỗi phần mềm. Phần phòng cháy là chỗ dễ bị bỏ qua nhất trong an toàn máy khắc laser, vì máy chạy êm nên người dùng tưởng không có gì phải trông.

Nhóm vật liệu hay bùng lửa gồm giấy bìa mỏng, gỗ thông và plywood có túi nhựa cây, da khi cắt xuyên và mép acrylic khi thừa nhiệt. Có một thứ ít ai để ý là lớp màng bảo vệ dán trên acrylic, lớp màng này bắt lửa dễ hơn cả tấm acrylic bên dưới nên phải bóc trước khi cắt.

Những việc cần làm sẵn trước khi chạy job dài:

• Bật air assist ở mọi đường cắt, luồng khí thổi tắt lửa nhỏ ngay khi vừa hình thành và kéo khói ra khỏi điểm hội tụ.
• Dọn mạt gỗ và mẩu vụn rơi dưới bàn tổ ong sau mỗi buổi làm, đống mạt tích tụ là nhiên liệu sẵn có cho tia lửa.
• Treo một bình chữa cháy dạng bột ABC trong tầm với, thêm một chăn chữa cháy cho các đám lửa nhỏ trong buồng.
• Không dùng nước dập lửa trong buồng máy vì điện và thấu kính đều hỏng theo.

Khi lửa đã bùng, thứ tự xử lý là ngắt nguồn máy, trùm chăn chữa cháy nếu lửa còn nhỏ và gọn trong buồng, dùng bình ABC nếu lửa lan ra ngoài, và rút ra ngoài gọi cứu hỏa nếu khói đã dày. Bột ABC để lại cặn khó vệ sinh và có thể làm hỏng cơ cấu truyền động, nhưng đó là cái giá rẻ hơn nhiều so với một đám cháy lan ra khỏi phòng.

Không rời máy khi máy đang chạy, kể cả job ngắn vài phút, vì phần lớn các vụ cháy được kể lại trên các diễn đàn đều xảy ra đúng lúc người dùng bước ra ngoài một lát.

Những việc không được làm khi máy đang chạy

Danh sách này ngắn nhưng gom đủ các lỗi hay gặp ở người mới dùng máy, đọc một lần rồi dán lên tường cạnh máy cũng được. Phần lớn sự cố về an toàn máy khắc laser đều bắt đầu từ một trong các việc dưới đây.

• Mở nắp buồng khi tia vẫn đang phát, nhiều máy có khóa liên động nhưng không phải máy nào cũng có.
• Nhìn trực tiếp vào điểm hội tụ dù chỉ trong một hai giây, ánh sáng xanh rất đẹp và rất hại võng mạc.
• Khắc thử một mẩu nhựa không rõ nguồn gốc để xem có được không, nhựa lạ có thể là PVC.
• Chạy máy trong phòng có người ngủ hoặc có trẻ nhỏ chơi gần đó.
• Cắm máy chung ổ với thiết bị công suất lớn, sụt điện giữa job làm cháy vật liệu tại điểm dừng.
• Để máy chạy qua đêm cho kịp đơn, đây là tình huống dẫn tới hầu hết các vụ cháy nặng.

Lịch kiểm tra định kỳ cho an toàn máy khắc laser

Phần bảo dưỡng này khác bảo dưỡng để máy khắc đẹp, nó nhằm giữ cho hệ thống an toàn máy khắc laser còn hoạt động đúng. Các mốc dưới đây tính theo giờ chạy thực tế chứ không tính theo ngày mua máy.

Ống hút bám nhựa gỗ sau vài tháng chạy, lớp bám này vừa làm hẹp tiết diện vừa là vật liệu dễ cháy nên đừng bỏ qua mục kiểm tra mối nối.

Câu hỏi thường gặp về an toàn máy khắc laser

Máy có buồng kín thì đã đủ an toàn máy khắc laser chưa?

Buồng kín xử lý xong phần tia laser nhưng chưa xử lý phần khói. Vẫn cần hút khói vì buồng kín chặn tia laser chứ không lọc được khí thải. Gần như mọi máy buồng kín đều có cổng chờ đường kính 100mm để nối ống hoặc nối máy lọc khí.

Khẩu trang y tế có chặn được khói khắc laser không?

Không chặn được phần khí và hạt siêu mịn, khẩu trang chỉ giữ lại bụi thô. Cách xử lý đúng là đưa khói ra khỏi phòng chứ không phải lọc bằng khẩu trang.

Chung cư có được dùng máy khắc laser không?

Được, với điều kiện dùng máy buồng kín kèm máy lọc khí và không xả khói ra hành lang hay hộp gen. Nên chọn khung giờ ban ngày để tiếng quạt không ảnh hưởng nhà bên.

Kính bảo hộ bán kèm máy có dùng được không?

Dùng để quan sát vùng khắc thì được, coi là thiết bị bảo vệ chính thì không nên. Kính đúng chuẩn phải in rõ dải bước sóng và mức OD trên sản phẩm.

Nên mua máy lọc khí hay tự làm hệ hút bằng quạt và ống?

Nhà có mặt hậu hoặc cửa sổ thông ra ngoài thì hệ quạt và ống rẻ hơn nhiều mà hiệu quả cao hơn. Máy lọc khí dành cho chỗ không thể khoan lỗ xả, và cần tính thêm tiền lõi lọc mỗi năm.

Chốt lại về an toàn máy khắc laser

Bốn việc cần làm ngay khi nhận máy là lắp hệ hút khói đúng lưu lượng, mua kính đúng bước sóng nếu máy khung hở, đặt máy ở chỗ có đường xả ra ngoài và chuẩn bị bình chữa cháy ABC. Riêng thói quen trực máy trong lúc chạy không tốn đồng nào mà ngăn được phần lớn sự cố.

Bước tiếp theo nên làm là đo thể tích buồng máy của bạn rồi chọn quạt theo bảng lưu lượng ở trên, sau đó xem bài công suất máy khắc laser để khớp thông số cắt với vật liệu. Nếu bạn đang chọn máy và muốn ưu tiên buồng kín cho an toàn máy khắc laser trong nhà, Meme 3D sẵn sàng tư vấn theo mặt bằng thực tế của bạn.