Gli utilizzatori di saldatrici e pulitrici a ultrasuoni si chiedono di tanto in tanto quali siano gli effetti dell'energia ultrasonica sulla salute dell'operatore. Questo documento è un breve riassunto della natura degli ultrasuoni e dei loro potenziali effetti sulla salute.
La natura dell'energia a ultrasuoni
L'energia ultrasonica è un'energia meccanica, a differenza di altre forme di energia come le radiazioni di particelle nucleari (raggi X, raggi beta), l'energia elettromagnetica (onde di radiofrequenza, diatermia, radiazioni a microonde) o la luce invisibile (onde di luce infrarossa e ultravioletta). La fonte di energia ultrasonica è il trasduttore ultrasonico: un motore lineare che converte l'energia elettrica in un movimento meccanico alternato simile a quello di un martello ad alta velocità. Il movimento avviene a una velocità di 20.000 colpi o più al secondo ed è al di sopra della portata uditiva di una persona media.
Il movimento meccanico a ultrasuoni, quando si propaga nell'aria, viene gravemente attenuato poiché l'aria è un mezzo di trasmissione del suono estremamente scadente rispetto al metallo e alla plastica in cui è destinato a viaggiare. Inoltre, quando l'energia si propaga in uno spazio tridimensionale da una sorgente puntiforme, diminuisce a un tasso cubico ogni volta che la distanza viene raddoppiata (cioè, ogni volta che la distanza viene raddoppiata, rimane 1/8 dell'energia). L'energia ultrasonica trasportata dall'aria viene inoltre assorbita da materiali morbidi e non riflettenti (ad esempio, gli indumenti dei lavoratori o i materiali espansi per l'abbattimento del rumore). L'energia ultrasonica aerea rimanente diminuisce quindi di migliaia di volte rispetto alla sorgente. Le apparecchiature che funzionano a frequenze ultrasoniche possono produrre rumore nella gamma di frequenze udibili a causa della vibrazione del pezzo in lavorazione a una subarmonica udibile della frequenza operativa degli ultrasuoni.
Le onde ultrasoniche sono dannose per l'uomo?
Come per tutti i macchinari rotanti o alternativi ad alta velocità, il contatto diretto con l'energia ultrasonica deve essere sempre evitato. Tutte le apparecchiature di saldatura Dukane sono dotate di appositi cartelli di avvertimento contro il contatto con componenti che sviluppano alti livelli di energia ultrasonica.
Esposizione all'energia ultrasonica trasportata dall'aria
Le apparecchiature di saldatura a ultrasuoni sono in uso da oltre 40 anni. La letteratura medica e scientifica non riporta alcun rischio documentato per la salute derivante dall'energia ultrasonica industriale dispersa nell'aria che raggiunge l'operatore.
Pacemaker cardiaci e energia a ultrasuoni
I pacemaker non sono influenzati dall'energia ultrasonica dispersa nell'aria, ma possono essere influenzati dall'energia elettromagnetica. Tutte le apparecchiature in grado di generare energia a ultrasuoni producono anche energia elettromagnetica (di solito nella gamma delle radiofrequenze). Tutte le apparecchiature a ultrasuoni Dukane devono essere conformi alle norme della Federal Communications Commission che specificano i limiti dell'energia condotta e irradiata che può essere emanata dall'apparecchiatura. Esistono molti tipi e tipologie di pacemaker. Non è noto in che misura i diversi tipi siano sensibili ai vari livelli di energia elettromagnetica. Finché non si saprà di più sulla reazione dei pacemaker alle emissioni di F.R., sarebbe prudente non collocare i lavoratori con pacemaker vicino alle apparecchiature a ultrasuoni. Un rapporto sulle emissioni di R.F. è il seguente: "The Biological Significance of Radio Frequency Radiation Emission on Cardiac Pacemakers", rapporto SAM-TR-76-4; USAF School of Aerospace Medicine, Brooks Air Force Base, Texas 78235.
Energia ultrasonica e rumore udibile
L'orecchio umano non è in grado di rispondere meccanicamente all'energia ultrasonica trasportata dall'aria, che quindi non è udibile. Il rumore udibile associato e le subarmoniche di frequenza inferiore possono, in casi estremi, essere fastidiosi, causando disturbi all'udito, occasionalmente nausea e talvolta un temporaneo spostamento della soglia dell'udito (livello di pressione sonora, o intensità, che può essere percepito). Molti Paesi controllano la quantità di rumore udibile che un lavoratore può ricevere. Negli Stati Uniti, un livello di rumore di 90 dBA ("A"= scala internazionale "A") può essere mantenuto ininterrottamente per 8 ore. Livelli di rumore più elevati sono consentiti per periodi di tempo più brevi, in genere:
La saldatura a ultrasuoni utilizza energia intermittente. Solo il rumore generato durante i pochi secondi di ogni ciclo, quando l'apparecchiatura di saldatura è sotto tensione, causa l'esposizione al rumore. I singoli cicli di energia si accumulano fino a raggiungere la durata dell'esposizione.
I lavoratori sottoposti per molti anni a un rumore eccessivo (ad esempio, fabbriche tessili, segherie, miniere di carbone) subiscono una perdita permanente dell'udito, maggiore della normale perdita associata all'invecchiamento. È auspicabile limitare il rumore udibile a livelli consentiti, costruendo recinzioni acustiche, facendo ruotare i dipendenti sulla postazione di lavoro o richiedendo l'uso di dispositivi di protezione dell'udito. Un elenco di protezioni personali per l'udito e di dati sull'attenuazione è disponibile in HEW Pub. #76-120, 1975, NTIS-PB267461, e può essere richiesto al National Technical Information Service, Port Royal Road, Springfield, VA 22161.
Misurazione del rumore con i fonometri
Sono disponibili fonometri che misurano i livelli sonori sul luogo di lavoro. Il suono deve essere misurato all'altezza dell'orecchio dove il lavoratore si trova durante il lavoro. L'esposizione al rumore viene misurata in "dBA, risposta lenta". La calibrazione di questi strumenti viene effettuata a frequenze inferiori a 10 kHz, rendendoli potenzialmente molto imprecisi a frequenze più elevate.
I misuratori di livello acustico standard possono essere utilizzati solo per determinare con precisione i livelli sonori all'interno del loro intervallo di calibrazione e possono fornire letture errate al di sopra dei 10 kHz. Solo gli strumenti progettati per l'uso con speciali microfoni ad alta frequenza forniranno risultati accurati al di sopra dei 10 kHz. Pubblicazione. # S1-4-1971 (R1976) "Specifications For Sound Level Meters" è disponibile presso l'American National Standards Institute Inc, 1430 Broadway, New York, NY. 10018.
CONTATTO