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レーザー彫刻から放出される可燃性ガスの量はどれくらいか

レーザー彫刻は危険な可燃性ガスを放出しているのか?

はじめに

レーザー彫刻による可燃性ガスの放出は極めて微量である。材料をレーザーで彫刻する際、燃焼生成物を放出する。これらは主に単純な炭素煙と破片で構成される。ガスも発生し、一般的な彫刻材料における代表的な燃焼ガス生成物を以下に示す。

刻印領域から吸引された空気中の値は、CO2を除き百万分率(ppm)で示され、CO2パーセントで表示される。

材料 HCN NO2 CO 二酸化炭素 ホーヒ 塩化コバルト(II) スチレン
大理石 25 0.25%
染色された木材 45 >30 >500 0.3%
プレスボード >60 >50 0.5% >5 12
彫刻用プラスチック 25 >5 5
彫刻用プラスチック(箔付き) >5 3 0.1 >25
レキサン ポリカーボネート >50 2
ルーサイトアクリル 5 >5
オイル染め牛革 >60 >500 0.25% 20

彫刻製品の総体積(固体と可燃性ガスを合わせて)は、彫刻面積にその深さを乗じることで算出できる。その後、体積に彫刻された材料の密度を乗じることで重量を計算できる。

排出量例:

粒子状物質:

前提:木製銘板への彫刻。

寸法:5インチ × 7インチ × 5/8インチ = 21.88立方インチ

重量:0.83ポンド

密度:0.83ポンド/21.88立方インチ= 0.038ポンド/立方インチ

刻印体積(推定)= 4インチ × 6インチ × 0.020インチ => 0.35立方インチ

粒子体積 = 刻印体積 = 0.35立方インチ

粒子重量 = (0.038lb/in³) (0.35in³) = 0.013 lb

次に、年間6240枚のプラーク、1枚あたり0.01ポンドと仮定すると、総排出重量は (6240)(0.013) = 81ポンド/年 = 0.041トン/年となる。

ガス:

施設:木製銘板。排気風量76 CFM。彫刻作業:週5日、年間52週、1日8時間。

総時間 = 5 × 52 × 8 × 60 = 124,800 分

総ガス排出量(空気+燃焼生成物)=(124,800 min)(76 ft3/min) = 9,484,800ft³

それから、

  • NO2@ 30 ppm => (9.484800)(30) = 284.5 ft3/年
  • CO @ 500 ppm => (9.484800)(500) = 4742.4 ft3/年
  • CO2 @ 500 ppm => (9,484,800)(.003) = 28,454.4 ft3/年
  • その他 @ 60 ppm => (9.484800)(60) = 569.1 ft3/年

 

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  • ID:
    KA-01259
  • 日付:
    2025年4月1日