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Metallhersteller müssen diese Vorbereitungen treffen, um den Risikofaktor Blechkanten zu reduzieren

Um die Schärfe von zu bestimmen Blech Kanten müssen Metallhersteller in der Konstruktionsphase vorbereitet werden. Ob bei scharfen Produkten oder nicht scharfen Produkten, es gibt nur sehr wenige moderne Standards, um Klarheit zu definieren. Hersteller verwenden normalerweise mehrere Standards oder proprietäre Standards, aber es ist schwierig, einen ausgewogenen und kostengünstigen Weg zu finden, um mit Klarheit umzugehen.

Wenn Sie aus Sicherheitsgründen keine Klarheit wünschen, sollten Sie dem in ISO 12100.2010 definierten Sicherheitsproduktbewertungssystem folgen:

1. Designgefahren.

2. Wenn dies nicht möglich ist, verhindern Sie diese bitte.

3. Wenn dies nicht möglich ist, warnen Sie sie bitte.

Normalerweise wird der Hersteller die ersten beiden leicht aufgeben und eine Warnung ausgeben. Diese können im Handbuch oder auf dem Produktetikett angebracht werden und können das Risiko auf den Verbraucher übertragen. Wenn Sie sich als Hersteller verletzen, können Sie die Verbraucher dafür verantwortlich machen, dass sie Warnungen nicht beachten und das Produkt missbrauchen. Dies mag zwar richtig sein, muss aber im Falle eines nachfolgenden Produkthaftungsklages vor der Jury nachgewiesen werden können.

Wenn Ihr Designprozess hauptsächlich der ISO 12100.2010 folgt und Sie versuchen, einer Hierarchie zu folgen, aber keinen vernünftigen Weg finden, die ersten beiden Methoden zu implementieren, können Sie dies am besten beweisen. Stellen Sie sicher, dass angemessene, objektive und protokollierbare Sicherheitsüberprüfungen Teil der Konstruktionsdokumentation sind.

Metallhersteller müssen lernen, wie man Grate entfernt, um die Sicherheit von Blechkanten zu gewährleisten

Wenn Sie sich darauf verlassen können, dass Verbraucher Produkthandbücher und Sicherheitshinweise lesen, sollte dies die letzte Verteidigung sein. In der Regel erwarten die Verbraucher je nach Produkt, dass gewöhnliche Produkte eine inhärente Sicherheit aufweisen.

Normen und Prüfmethoden

Es gibt nur wenige Veröffentlichungsstandards, die Klarheit definieren. Einige von ihnen sollen in Produkten verwendet werden, die scharf sein sollten, und andere sind geschrieben, um zu verhindern, dass Produkte scharf werden.

Im letzteren Fall versucht der UL-Standard 1439, die scharfen Kanten des Produkts zu berücksichtigen. Es wurde Anfang der 1970er Jahre veröffentlicht. Seitdem haben andere Organisationen andere ähnliche Standards herausgegeben.

UL 1439 zielt darauf ab, eine standardisierte Methode zum Testen der Klarheit bereitzustellen, und fügt hinzu: „Die Kanten der Gehäuseöffnung, des Rahmens, der Schutzvorrichtungen, der Knöpfe, der Griffe usw. sollten glatt und abgerundet sein, um Schnitte beim Schneiden zu vermeiden. Im Normalfall kontaktieren Sie uns während des Gebrauchs oder Benutzerwartung.“ Es erfordert das Drücken und Gleiten der Produktkante auf eine spezielle Bandschicht mit einer kontrollierten Kontaktkraft von 1.5 Pfund. Wenn die Schichten an den Kanten geschnitten werden können, gelten sie als scharf. Das Sharp Edge Tester Gerät wurde entwickelt, um das Band zu fixieren und Kontrolle der Kontaktkraft, und seine Version wird noch heute verkauft.

Hersteller von Messern und Rasierern testen die Klarheit durch andere Tests, von denen viele subjektiv sind. Der häufig zitierte Standard ist BS EN ISO 8442.5:2005, der dem NIJ Standard-0115.00 der National Academy of Justice ähnelt. Diese Standards können verwendet werden, um die Schärfe von Objekten zu testen, die scharf sein sollen. Das zur Verfügung stehende Prüfgerät verwendet Silikonkautschuk und Karten als Prüfmedium und misst gleichzeitig die Anpresskraft und Eindringnormale.

Einige Hersteller von Rasierklingen verwenden optische Geräte (wie Laserinterferometer), um die Schärfe ihrer Klingenkanten zu messen. Neben diesen kontrollierten Methoden werden oft andere Low-Tech-Methoden verwendet, darunter das Schneiden in künstliche Materialien und die Suche nach reflektiertem Licht an der Schneide. Natürlich haben diese zweifelhaften Nutzen, um Verbraucherschäden zu erkennen.

Ein weiterer verwandter Standard der National Academy of Justice ist der NIJ Standard-0101.05, der verwendet wird, um die Wirksamkeit von Körperpanzern beim Durchdringen von scharfen Gegenständen zu testen. Die Norm deckt nur die Auswirkungen von Stichverletzungen ab und erwähnt die Notwendigkeit von „simulierten Zellstoff“-Materialien (wie Ton), aber die Norm legt nicht fest, wie die erforderlichen Materialeigenschaften zu bestimmen oder zu spezifizieren sind.

Da beim Schneidprozess das Material auf sein Versagensspannungsniveau gebracht wird, müssen Sie sich überlegen, wie Sie die Spannung im Material kontrollieren können, bevor Sie die Testklinge verwenden. Im Vergleich zu Materialien ohne Rasiermesser ist ein Material, das vor dem Auftragen des Rasierers auf seine Oberfläche straff ist, anfälliger für Fehler. Bei lockereren Materialien muss die Klinge alle Spannungen erzeugen, daher muss sie mit einer größeren Anpresskraft aufgebracht werden.

Selbst bei gleicher Kraft erzeugt eine scharfe Kante, die auf einer kleineren Kontaktfläche verwendet wird, eine höhere Belastung als eine größere Kontaktfläche.

Bestimmte Tests werden nur durchgeführt, um die relative Klarheit zu bestimmen, wie z. B. das Testen von zwei Kanten, um zu sehen, welche Kante klarer ist. Für diese Art von Tests können kostengünstige Materialien wie Polymere, Gummiplatten, Ton, Schaumstoff, Wildleder und Filz verwendet werden.

Stress- und Schneidprozess

Wenn Materialien (einschließlich Haut) mit Gegenständen in Kontakt kommen, die eine bestimmte Belastung überschreiten, versagen sie.

Spannung ist ein Maß dafür, wann Kraft auf einen Bereich ausgeübt wird. Spannung ist der Schlüssel zur Klarheit, denn wenn die Kraft über einen ausreichend großen Bereich verteilt wird, erzeugt selbst eine große Kraft eine kleine Spannung und umgekehrt. Je nach Kontaktfläche können Sie der gleichen Kraft, aber unterschiedlichen Belastungen standhalten.

Der Unterschied zwischen Kraft und Druck zeigt sich bei der Verwendung von Schneeschuhen. Wenn jemand auf dem Schnee geht, drückt sein Gewicht (Kraft) auf den Schnee und erzeugt Druck. Je größer die Schneeschuhe, desto geringer der Druck und desto weniger wahrscheinlich schneit es.

Dies hat den gleichen Effekt, als würde man ein Messer scharf machen. In Abbildung 1 wird die auf die beiden Objekte ausgeübte Kraft auf eine Fläche verteilt, was die Kontaktspannung auf der Oberfläche reduziert.

Das fertige Produkt kann eine Vielzahl von scharfen Kanten aufweisen. Kleine Veränderungen der Kanten (z. B. Anfasen in eckige Ecken) können die Kontaktfläche und damit die Schärfe verringern.

Mechanische Schneidmethoden (Schneiden, Sägen, Schreddern, Scheren, Schleifschneiden) verwenden normalerweise harte und scharfe Gegenstände, um eine Kombination aus Axialspannung und Scherspannung zu erzeugen, um eine Schneidwirkung zu erzeugen.

Abbildung 2 zeigt mehrere theoretische scharfe Kanten, die am fertigen Produkt zu sehen sind. Bei diesen können kleine Änderungen der Kanten (z. B. Anfasen von quadratischen Ecken) die Kontaktfläche verringern und dadurch die Übersichtlichkeit verringern. Es besteht aber auch die Gefahr einer nicht intuitiven Schärfe, wie beispielsweise der Kanten von geschnittenen Metallplatten. Sie können eine größere Gefahr darstellen als Schneidmesser, da diese Gefahr verborgen ist.

Die Schwierigkeit festzustellen, ob die Kanten eines Produkts sicher sind, ist keine Entschuldigung für die Herstellung unsicherer Produkte. Obwohl Schwierigkeiten nicht zu unterschätzen sind, sollten die Folgen der Vermeidung von Problemen nicht unterschätzt werden. Wenn Hersteller die Gefahrenschwelle unterschätzen, können schwere Verletzungen die Folge sein.

PSA-Test

Angesichts des Fehlens geeigneter Standards zum Testen der Produktklarheit unter strengen Bedingungen können Ingenieure erwägen, neue Methoden zum Testen der Produktkantensicherheit anzuwenden. Diese Tests können auch verwendet werden, um die Wirksamkeit von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zu bestimmen.

Handschutz ist in den OSHA-Vorschriften 1910.132 und 1910.138 des US-Arbeitsministeriums beschrieben. Letzteres verlangt von den Arbeitgebern, dass sie einen „geeigneten“ Handschutz verwenden und verlangen, dass ihre Hände verletzt werden, um sie vor Schnitten und Schnitten, Stichen und Schürfwunden zu schützen. Darüber hinaus legt 1910.132(b) fest, dass der Arbeitgeber selbst dann für die Eignung, Wartung und Hygiene ihrer Ausrüstung verantwortlich ist, wenn Arbeitnehmer ihre eigene persönliche Schutzausrüstung mitbringen.

Der beliebteste Standard zum Testen und Bewerten der Wirksamkeit von Arbeitshandschuhen zur Vermeidung von Kratzern ist ANSI / ISEA 105-2016, ein freiwilliger Standard. Es basiert auf dem Testen einer scharfen Klinge über das Handschuhmaterial unter kontrollierter Kraft, um ein Pass/Fail-Kriterium für Arbeitshandschuhe zu erstellen. Die Klinge muss zwischen jedem Test gewechselt werden, um konsistente Klarheit und Ergebnisse zu gewährleisten. Wenn der Handschuh nicht geschnitten ist, kann er nach dem aufgebrachten Gewicht bewertet werden.

Lieferanten von Schutzhandschuhen müssen Produkte gemäß ihren Standards prüfen und bewerten. Diese Inhalte sollten sorgfältig geprüft werden, da der ASTM-Test für diesen Standard für scharfe Kanten gilt und es auch einen ASTM-Standard für Abriebfestigkeit gibt.

Sicheres Design

Unbedenklich erscheinende Produkte können leichte Verletzungen verursachen. In der Regel können diese Situationen durch einen einfachen Entgratvorgang vermieden werden. Der Hersteller beabsichtigt offensichtlich nicht, diese Verletzungen zu verursachen, und der Hersteller kann den extremen Missbrauch seiner Produkte natürlich nicht vorhersehen.

Die Lösung ist Teil der Designphase und umfasst einen umfassenden Objektsicherheitsprüfungsprozess. Obwohl Sie nicht alle zukünftigen Bedingungen vorhersagen können, können Sie einen Prozess entwickeln, um dies zu versuchen und die Verantwortung des Verbrauchers zur Vermeidung von Schäden zu minimieren.

In einem Fall hat der Hersteller hart gearbeitet, um die Produktsicherheit zu gewährleisten, ließ jedoch während des Montageprozesses eine scharfe Kante frei. Der Hersteller empfiehlt, keine scharfen Kanten zu verwenden, sondern empfiehlt den Verbrauchern stattdessen Schutzhandschuhe zu tragen. Das Problem ist, dass das Produkt nicht mit Schutzhandschuhen montiert werden kann. Diese Tatsache wurde von einem Ingenieur in der Hinterlegung bestätigt. Der Hersteller weiß, dass es riskant ist, scharfe Kanten nicht zu entgraten. Dabei wurde die rechte Hand des Montagetechnikers von den scharfen Blechkanten durch die Sehnen seiner Handfläche geschnitten. Die gezackten Kanten zerschmetterten die Enden der Sehnen und verhinderten sie. Um sich wieder zu verbinden.

Metallhersteller müssen diese Vorbereitungen treffen, um den Risikofaktor Blechkanten zu reduzieren

Die geschnittenen Blechkanten haben mehrere Eigenschaften, die sie deutlich machen. Die Kanten können flach aussehen, aber die Stanzform hinterlässt Grate.

Viele Produkte verwenden geschnittenes Blech, aber nur eine Norm, UL 1439, löst das Problem der Blechklarheit direkt. Es gibt andere Schärfestandards, die definieren, wann Produkte, die scharf sein sollten, scharf genug sind, oder Produkte bewerten, die Benutzer vor scharfen Produkten schützen sollen.

Offensichtlich ist es schwierig, einen einzigen Standard zu entwickeln, um Verbraucher vor einer Vielzahl von scharfen Produkten zu schützen. Doch das macht den Hersteller nicht aus der misslichen Lage. In Ermangelung einschlägiger Normen müssen sie Produktsicherheitsfragen von Fall zu Fall auf der Grundlage vorhandener und abgeleiteter Produkt- und Branchenkenntnisse lösen.

Blechhersteller sind sich der Gefahren des Beschneidens bewusst und haben in der Branche besondere Vorsichtsmaßnahmen gefördert. Viele Präventivmaßnahmen in der Industrie sind jedoch anekdotisch. Der von einer Herstellerorganisation empfohlene „Schärfetest“ erfordert beispielsweise, dass ein „Zahnstocher oder ein anderes Objekt“ an der Kante ausgeführt wird, ohne die Kontaktkraft anzugeben. Dies macht diesen Test nicht wiederholbar und subjektiv.

Laut Veröffentlichung der britischen Regierungsbehörde „Health and Safety Executive“ (Health and Safety Executive) „Verhindern Sie Verletzungen durch manuelle Handhabung scharfer Kanten im Maschinenbau“ (www.hse.gov.uk/pubns/eis16.pdf ), Dies ist der beste Weg, um Krankheiten und Verletzungen durch scharfe Kanten zu vermeiden, um die scharfen Kanten zu entfernen oder abzudecken. Dem Papier zufolge „sollte das Tragen von Handschuhen die letzte Wahl sein“. Auch die Website des Verbands der Metallindustrie weist auf die Gefahren von Blech hin und gibt Prüfempfehlungen.

Wie in Abbildung 3 gezeigt, hat die Schnittkante einer Metallplatte mehrere Eigenschaften, die sie scharf machen. Die Kanten können flach aussehen, aber die Stanzform hinterlässt Grate. Obwohl sie nicht so scharf sind, stellen sie eine große Gefahr dar, insbesondere wenn die Form abgenutzt oder falsch eingestellt ist.

Das Produkt auf dem Foto besteht aus 0.016 Zoll dickem, geschertem Blech und wurde der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Der Hersteller hält die Kante für ungefährlich, da sie bei normalem Gebrauch geschützt ist. Allerdings werden die Kanten während des Montagevorgangs (also bei Verletzungen) nicht geschützt. In diesem Fall verlieren Verbraucher dauerhaft die Fähigkeit, mehrere Finger zu verwenden.

In diesem Fall hat der Hersteller einige Maßnahmen ergriffen, um eine Verletzung der Metallplatte zu vermeiden, es ist jedoch nicht sicher, ob sie an einer bestimmten Kante verwendet werden muss. Obwohl das Blech so dünn ist, dass die meisten Standardentgratungsmethoden nicht geeignet sind, hätte der Hersteller das Produkt auf andere Weise sicher machen können – die Methode, die bei anderen Teilen desselben Produkts verwendet wird. Allerdings ignoriert der Hersteller die scharfe Kante, weil „sie erst während des Montagevorgangs freigelegt wird“.

Der Produktentwicklungsprozess sollte eine Sicherheitsüberprüfung umfassen, die alle möglichen Produktverwendungen abdeckt, um Risiken und Designstandards zu identifizieren und zu quantifizieren. Ingenieure sollten diesen Prozess vorantreiben und sich dabei auf kontinuierliches Feedback von Vertrieb, Kunden und Fertigung verlassen. Dies ist der beste Weg, um zu bestimmen, welche Konstruktionsänderungen (einschließlich der Produktsicherheit) vorgenommen werden müssen.

Was ist der Preis?

Als Hersteller stehen Sie manchmal vor einem Kompromiss zwischen Sicherheit und Kosten. Sie müssen die Risiken definieren und dann entscheiden, wie Sie ihnen begegnen.

Die Kosten der Produktsicherheit scheinen mit dem Gewinn in Konflikt zu stehen. Die Kosten für das Entgraten von Teilen können jedoch niedriger sein als die Kosten für die Beilegung von Schadenersatzansprüchen oder Rechtsstreitigkeiten.

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