Standard di sicurezza per macchine per stampaggio a iniezione: Guida ISO 20430, ANSI B151.1 e EN 201

Un tecnico della manutenzione una volta ci ha detto che il rumore più spaventoso in un'officina è quello del dispositivo di blocco del cancello che scatta quando non dovrebbe. Un interblocco bypassato con fascette per cavi, una protezione lasciata aperta durante il ciclo a secco, una mano protesa verso un ugello gocciolante: ognuno di essi ha causato lesioni gravi. Gli standard di sicurezza delle macchine per lo stampaggio a iniezione rendono tali scenari impossibili. I tre che incontrerai quando acquisti o controlli una macchina da stampa sono ISO20430, EN 201 e ANSI/PLASTICS B151.1.

Tutti e tre convergono sulle stesse esigenze fondamentali: protezioni interbloccate attorno all'area di bloccaggio, funzioni di arresto di emergenza verificate, una valutazione dei rischi documentata e istruzioni chiare per il funzionamento e la manutenzione sicuri. Come a produttore di macchine per lo stampaggio a iniezione verticale che dal 2011 costruisce presse fino a 2.000 tonnellate, applichiamo questi requisiti in fase di progettazione e li testiamo prima di ogni spedizione. Questa guida spiega cosa richiede ciascuno standard e come verificare la conformità prima di firmare un ordine di acquisto.

Gli standard fondamentali che regolano la sicurezza delle macchine per lo stampaggio a iniezione

La versione breve: ISO 20430 è il punto di riferimento internazionale, EN 201 è la sua versione europea legalmente armonizzata e ANSI/PLASTICS B151.1 è il riferimento nordamericano su cui si basa l'applicazione basata su OSHA. Una macchina che rispetta veramente l'uno soddisferà la maggior parte dell'altro.

ISO 20430: il punto di riferimento globale

ISO 20430, Macchine per materie plastiche e gomma - Macchine per stampaggio a iniezione - Requisiti di sicurezza, è lo standard internazionale per le macchine per stampaggio a iniezione. Copre i rischi meccanici, termici, elettrici, idraulici e acustici. I suoi requisiti del sistema di controllo fanno riferimento alla norma ISO 13849-1 per il livello prestazionale e alla norma IEC 62061 per il SIL, quindi una macchina conforme deve dimostrare l'affidabilità delle sue funzioni di sicurezza, non solo dichiararla.

EN 201 — Il requisito europeo

EN201:2009 è la norma europea armonizzata. Una macchina venduta nell'UE/SEE deve soddisfarlo per portare il marchio CE ai sensi del Regolamento macchine. Per l'acquirente la Dichiarazione di Conformità CE è il primo documento da richiedere; senza di esso la macchina non ha alcun diritto legale di essere immessa sul mercato europeo.

ANSI/PLASTICS B151.1 — Il riferimento nordamericano

ANSI/PLASTICA B151.1-2017 stabilisce i requisiti di sicurezza per le macchine per lo stampaggio a iniezione negli Stati Uniti e viene citato dall'OSHA attraverso 29 CFR 1910.212 per la protezione delle macchine. Copre protezioni, interblocchi, protezione dell'area di base, sicurezza elettrica e ispezione periodica. Le aperture a più di 500 mm dal pavimento richiedono protezioni della base secondo la revisione attuale.

Requisiti di protezione e interblocco: dove si previene la maggior parte degli infortuni

La maggior parte degli infortuni sulle macchine per lo stampaggio a iniezione si verificano nell'unità di chiusura, dove lo stampo si chiude con forze misurate in centinaia di tonnellate. Le protezioni e gli interblocchi rappresentano la difesa primaria e tutti i principali standard li richiedono. Una guardia non è un accessorio; si tratta di una funzione di sicurezza con una progettazione verificabile.

Su ogni macchina conforme sono presenti tre tipi di protezione:

• Protezioni fisse che coprono l'area della pinza posteriore, i componenti idraulici e qualsiasi apertura non necessaria per il funzionamento.
• Protezioni mobili (cancelli operatore) dotate di interblocchi che arrestano il movimento pericoloso quando vengono aperti.
• Protezioni della base che coprono aperture a più di 500 mm dal pavimento, dove un piede o un utensile potrebbe entrare nell'area del morsetto.

Perché il tipo di interblocco è importante

Gli interblocchi meccanici utilizzano un bloccaggio positivo che impedisce l'apertura del cancello mentre il morsetto si muove; gli interblocchi elettrici rimuovono l'alimentazione dal circuito della pinza; gli interblocchi idraulici bloccano la pressione pilota in modo che la pinza non possa creare forza anche se una valvola si blocca. Le macchine conformi utilizzano interblocchi monitorati, in genere un relè di sicurezza o un PLC di sicurezza, in modo che venga rilevato un interblocco guasto anziché disattivarsi silenziosamente.

Interblocchi su macchine verticali con tavole scorrevoli

Per lo stampaggio con inserti, la strategia di protezione più pratica consiste nell'allontanare l'operatore dalla zona dello stampo durante il ciclo. Una tavola scorrevole sposta la metà inferiore dello stampo fuori dall'area di chiusura per il caricamento mentre la protezione rimane chiusa durante la corsa di stampaggio. Ecco perché presse ad iniezione verticali a scorrimento singolo sono una scelta comune quando gli operatori gestiscono gli inserti. L'interblocco continua a monitorare la guardia, ma l'esposizione diretta della mano è ridotta dalla disposizione.

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Valutazione del rischio e sicurezza a livello di progettazione

Una macchina per lo stampaggio a iniezione sicura risulta da un'esplicita valutazione dei rischi eseguita dal produttore prima che la macchina venga costruita, non dalle protezioni aggiunte dopo un quasi incidente. ISO 20430 e EN 201 richiedono il processo di riduzione del rischio della ISO 12100.

La gerarchia standard delle misure di controllo:

1. Eliminare o ridurre i rischi mediante la progettazione, ad esempio posizionando l'unità di iniezione in modo che l'area dell'ugello non costituisca un passaggio pedonale.
2. Applicare ripari e dispositivi di protezione, con distanze di sicurezza calcolate secondo ISO 13855.
3. Fornire etichette di avvertenza, procedure di lavoro sicure e formazione per gli operatori.
4. Definire i pericoli residui che richiedono DPI e includerli nel manuale dell'utente.

Per l'acquirente, questo significa una richiesta pratica: mostrarmi il file di valutazione del rischio. Un produttore conforme fornisce un riepilogo dei rischi, l'elenco delle funzioni di sicurezza con le classificazioni del livello di prestazione e la sezione del manuale relativa al rischio residuo. Se tali documenti non esistono, la macchina è stata progettata tenendo conto dei costi piuttosto che dei rischi.

Sicurezza dell'operatore: DPI, formazione e regole del lavoro quotidiano

Le norme stabiliscono la responsabilità della macchina; il comportamento dell’operatore controlla il rischio rimanente. Anche una pressa completamente protetta può ferire qualcuno che aggira una protezione o non riesce ad aspettare che la vite si fermi prima di eliminare un inceppamento.

DPI minimi per le operazioni di stampaggio ad iniezione:

• Guanti resistenti al calore per la manipolazione delle parti lato stampo e il controllo della zona degli ugelli.
• Protezione degli occhi e del viso da spruzzi di materiale fuso e frammenti volanti di canale di colata.
• Calzature antinfortunistiche con protezione metatarsale per la movimentazione di stampi e cataste pesanti.
• Protezione dell'udito dove i gruppi idraulici superano gli 85 dB(A).

Regole di lavoro non negoziabili:

• Non operare mai con una protezione aperta o un interblocco bypassato, anche per un tiro di preparazione.
• Utilizzare spazzole o magneti per eliminare le parti cadute; non raggiungere mai l'area degli strumenti.
• Bloccare ed etichettare prima di qualsiasi intervento di manutenzione, secondo OSHA 1910.147 o norme locali.
• Mantenere l'area della pressa libera da olio idraulico e spurghi.

La formazione non è una documentazione facoltativa. B151.1 e ISO 20430 richiedono che gli operatori ricevano una formazione sui pericoli e sui metodi di lavoro sicuri prima di utilizzare la macchina.

Manutenzione, ispezione e conformità: mantenere vere le affermazioni sulla sicurezza

Una macchina che ha superato il test di accettazione può diventare una responsabilità dopo sei mesi di utilizzo intenso. Gli interruttori di interblocco si usurano, i terminali del cablaggio si allentano, i tubi flessibili si deteriorano e i relè di sicurezza si guastano. La risposta è un regime di ispezione programmata: controlli funzionali giornalieri dei cancelli e degli arresti di emergenza, oltre a un'ispezione più approfondita e documentata ogni 6-12 mesi, come stabilito dalla valutazione del rischio.

L'ispezione elettrica verifica l'integrità del cablaggio nel circuito di sicurezza, poiché un filo di interblocco cortocircuitato a terra può bypassare la protezione. La parte meccanica controlla l'allineamento del cancello e l'usura delle cerniere; la parte idraulica verifica che nessuna linea pilota possa mantenere chiusa la fascetta dopo la diseccitazione della valvola. Le macchine con meno componenti idraulici presentano meno di queste modalità di guasto, che è uno dei motivi macchina elettrica per lo stampaggio ad iniezione verticale può ridurre il rischio per la sicurezza correlato alla manutenzione.

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Cosa controllare prima di acquistare una macchina per lo stampaggio a iniezione

La decisione di acquisto è il momento in cui si decidono i risultati in termini di sicurezza: una macchina senza documentazione di sicurezza verificabile non diventerà mai sicura attraverso un buon funzionamento. Verifica quanto segue prima di impegnarti:

1. Marchio CE (per l'Europa) o documentazione ANSI B151.1 (per il Nord America).
2. Un rapporto di valutazione del rischio che elenca i pericoli significativi e le misure di salvaguardia selezionate.
3. Protezioni interbloccate monitorate con livello di prestazione d o superiore.
4. Arresti di emergenza conformi alla norma ISO 13850, cablati nel circuito di sicurezza.
5. Un calcolo della distanza di sicurezza conforme alla norma ISO 13855 dimostra che il cancello ferma la pinza prima che una mano raggiunga lo stampo.
6. Protezioni base per aperture a più di 500 mm dal pavimento.

Non fare affidamento sulla fotografia di una brochure. Richiedi una dimostrazione dal vivo: apri il cancello durante un ciclo lento e osserva la pinza che si ferma, quindi conferma che non può riavviarsi mentre il cancello è aperto. Per le macchine a tavola scorrevole o rotante, verificare che l'interblocco della tavola arresti il ​​morsetto quando la tavola si muove. Questi controlli richiedono dieci minuti e rivelano più di qualsiasi scheda tecnica.

Il prezzo e le prestazioni contano ancora. La nostra guida a scegliendo una pressa ad iniezione verticale standard ad alto rapporto costo-efficacia copre il tonnellaggio, il tipo di azionamento e i compromessi di automazione. Aggiunto alla lista di controllo di sicurezza di cui sopra, ti aiuta a selezionare una macchina da stampa economica e conforme, come la nostra macchina per lo stampaggio ad iniezione verticale standard con documentazione di sicurezza certificata CE.

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Domande frequenti sulla sicurezza delle macchine per lo stampaggio a iniezione

EN 201 e ISO 20430 sono lo stesso standard?

Sono strettamente allineati. La norma ISO 20430 è stata sviluppata dalla norma EN 201 e i requisiti di protezione, interblocco e sistema di controllo sono essenzialmente identici. La norma EN 201:2009 attualmente prevede la presunzione di conformità nell'UE; i riferimenti regionali e internazionali continueranno a convergere.

Queste norme si applicano alle macchine per lo stampaggio a iniezione verticale?

SÌ. ISO 20430 ed EN 201 coprono esplicitamente le macchine verticali e orizzontali, mentre ANSI/PLASTICS B151.1 tratta le macchine per lo stampaggio a iniezione come una classe. Le presse verticali presentano geometrie diverse, ma la valutazione del rischio e i requisiti di interblocco sono ugualmente severi.

Con quale frequenza è necessario testare gli interblocchi di sicurezza?

Come minimo, un test funzionale dell'interblocco del cancello e degli arresti di emergenza dovrebbe far parte della lista di controllo quotidiana dell'avvio. Un'ispezione più approfondita del circuito di sicurezza viene generalmente eseguita ogni 6-12 mesi a seconda della valutazione del rischio e i risultati devono essere documentati nella documentazione di sicurezza della macchina.

È possibile aggiornare una macchina esistente per soddisfare gli standard attuali?

Nella maggior parte dei casi sì. Il percorso tipico consiste nel sostituire l'interblocco del cancello con un interruttore di sicurezza monitorato, aggiungere un relè di sicurezza o un PLC di sicurezza, installare arresti di emergenza nelle posizioni richieste, aggiungere protezioni della base e aggiornare il manuale e la valutazione dei rischi. Il costo dipende dall'età della pressa e dal sistema di controllo; chiedere ad un integratore qualificato di quotare separatamente i lavori di sicurezza.

La sicurezza delle macchine per stampaggio ad iniezione non è un bollino CE o un unico documento. Si tratta di una catena che va dalla valutazione del rischio da parte del produttore al controllo quotidiano del cancello da parte dell'operatore e ISO 20430, EN 201 e ANSI B151.1 definiscono ciascun collegamento. Se stai selezionando una macchina verticale, richiedi il fascicolo di sicurezza, guarda il test degli interblocchi e assicurati che il design della protezione corrisponda al modo in cui lavorano effettivamente i tuoi operatori. Una macchina da stampa che protegge il suo operatore è anche la macchina che funziona senza arresti imprevisti, che dopo tutto è la macchina più economica.