Elektromagnetische Felder an Mittelfrequenz-/Inverter-Punktschweißzangen (IFA Report 4/2013)

Kurzfassung
Beim Schweißen mit handgeführten Mittelfrequenz-/Inverter-Punktschweißzangen kann eine Überschreitung der zulässigen Werte nach der Unfallverhütungsvorschrift BGV B11 für die magnetischen Felder nicht ausgeschlossen werden. Ob diese aber zu einer Gesundheitsgefährdung führen, hängt letztlich von der Höhe der induzierten elektrischen Feldstärke bzw. der induzierten Körperstromdichte im Gewebe des Menschen ab. Im Rahmen des Projektes „Elektromagnetische Felder an handgeführten Mittelfrequenz-/Inverter-Punktschweißzangen“ wurde an Schweißzangen mit Zangenfenster unterschiedlicher Bauform und Größe die Verteilung des magnetischen Feldes und die Wirkungen dieses Feldes in einem Körpermodell berechnet und visualisiert. Die Berechnungen erfolgten für Schweißströme mit einer normierten Stromstärke von 1 A. Untersucht und bewertet wurden die physiologischen Wirkungen dieses Stroms in Abhängigkeit von der Frequenz. Hierzu wurde die „Welligkeit“ des Schweißstroms hinsichtlich physiologischer Wirkungen im Gewebe eines Menschen analysiert. Für die ermittelten wirksamen Frequenzen wurde – unter Berücksichtigung häufig vorkommender Arbeitssituationen – die Verteilung der induzierten elektrischen Stromdichten und Feldstärken im Gewebe eines inhomogenen Körpermodells berechnet. Die Ergebnisse wurden für ausgewählte Körperschichten (Rumpf, Hals, Kopf) visualisiert und mit den Werten der ICNIRP-Guidelines für niederfrequente magnetische Felder verglichen und bewertet. Für zwei Punktschweißzangen mit Zangenfenstern unterschiedlicher Baugröße (100 mm x 150 mm und 500 mm x 700 mm) wurde ein Verfahren erarbeitet, mit dem auf der Basis der Analyse des zeitlichen Verlaufs des Schweißstroms eine Beurteilung der Exposition der Schweißer gegenüber magnetischen Feldern anhand der „basic restrictions“ der ICNIRP-Gudelines für magnetische Felder im Frequenzbereich von 1 Hz bis 100 kHz möglich ist.