浅谈国内外安全帽检测设备及生产技术

浅谈国内外安全帽检测设备及生产技术

    安全帽作为对自然人头部受坠落物体或其他特定因素引起的伤害所采用的个人防护用品， 越来越受到世界各国的安全防护行业的重视。特别是在发达国家，不断进行技术创新，更新安全帽标准，使安全帽产品更具有安全性、舒适性、轻便性、美观化、个性化，进一步保护劳动者的安全与个性需求。 

 1 安全帽常用材料及性能

    生产安全帽的材料有很多，目前国内外生产安全帽帽壳的常用材料主要有：ABS 材料、HDPE 材料、PC 材料、FRP 材料等；内部结构的帽箍，主要由LDPE、PA 等材料生产；顶衬由HDPE 或海绵复合材料锦纶材料生产，吸汗带由PVC 膜、腈纶或毛巾布海绵复合等材料制作，腈纶与绦纶带做相应的帽箍连接件。现将目前世界各国生产的几种主要安全帽产品简述如下：（根据惯例，以安全帽壳材料分类）

1.1 ABS 安全帽

      ABS 塑料的全名为丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯树脂，即英文Acrylonitrile Butadiene Styrene的缩写，此工程塑料具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定， 耐化学性好。同时电绝缘性能良好，很少受温度、湿度的影响，而且在很大的频率变化范围内保持恒定。另外其化学性能也很好，对水、无机盐、碱及酸类几乎没有影响。

      ABS 材料的抗冲击强度好，且在低温时也不会快速下降。当然，适合安全帽生产的材料， 一般主要使用超高冲击型的ABS 材料，否则冲击测试为不合格。这种材料除了北美等小部分国家不用此材料生产安全帽，其他国家广泛使用。

 1.2 HDPE 安全帽

      HDPE 塑料为高密度聚乙烯材料（High Density Polyethylene），此材料具有较高的表面硬度和较好的耐热性、电绝缘性和尺寸稳定性， 广泛用于安全帽生产。但是此材料耐压强度差，如果帽壳内部结构及产品壁厚设计未加改善，往往侧压试验不合格，所以这种材料的安全帽帽檐必须要加强抗侧压设计，否则在欧洲、澳洲、日本及中国标准中很难通过。由于北美标准没有侧压这一项，因此HDPE 安全帽在美洲广泛应用，而在日本、韩国等国家基本上不用HDPE 生产安全帽。

 1.3 PC 安全帽

      PC 塑料为聚碳酸酯材料（Polycarbonate），此材料钢硬而有韧性，具有高抗冲击性、高度的尺寸稳定性、良好的电绝缘性能和耐高温的性能。由于其材料价格昂贵， 因此除了日本外，其他国家很少使用这种材料。当然，因为PC 中有部分材料耐温性能好，很多的金属冶炼行业需求这种耐高温PC 安全帽。

 1.4 FRP 安全帽

      FRP 材料为玻璃纤维增强塑料，简称玻璃钢（Fiberglass ReinforcedPlastics）。此材料纤维强度较高，耐热性和电绝缘性能优良，同时具有优良的耐酸和耐水性、阻燃、变形小等特点，在世界各国都有这种材料的安全帽。但是由于这种复合材料是热固性树脂，在生产过程中有大量的废弃物、边角料以及安全帽使用期过后的垃圾回收很难处理，造成环境污染，不符合低碳经济。因此，欧美发达国家正在逐渐减少使用这种材料的生产量。

 1.5 其他安全帽

      除了以上4 种大量的材料生产安全帽以外，还有以下几种安全帽，主要在中国生产，在国外安全帽生产企业及展会上几乎没有看到。

       （1） 胶布安全帽：用橡胶与帆布热压成胶布安全帽。

       （2） 防寒安全帽：用塑料内壳做夹层，外壳采用羊剪绒、长毛绒生产的防寒安全帽，适 用于冬天防护使用。

       （3） 竹编安全帽：用毛竹竿为原料做的安全帽。

       （4） 藤柳条安全帽：这类安全帽是用藤条或柳条材料编织的安全帽，但阻燃效果极差。

       （5） 铝材安全帽：极个别厂家用铝材压铸成型生产铝质安全帽。

 2 安全帽模具技术

      模具是安全帽生产的重要工艺装备，是成型安全帽壳及配件的主要工具，它的结构和加工精度对安全帽的产品质量和生产效率有着很重要的因素。

 2.1 模具材料

      用于生产安全帽的模具材料主要以钢材为主，也有个别使用有色金属或非金属材料。30 年前， 由于科学技术不很发达，国内外一般都采用45# 钢、40Cr 等碳素工具钢材料生产安全帽及配件模具，但是使用这些钢材生产的产品，光亮度差、尺寸精度低、模具寿命低等缺点。随着科技的发展，一些硬度性能高、滑动磨损性能好、耐腐蚀性能强的钢材新品种不断出现，使得安全帽产品精度及光洁度大幅度提高，提升了整个产业层次。目前，日本绿安全及美国JACKSON等安全用品公司，一般采用高硬度、高韧性的718、2738、2316 等合金工具钢生产安全帽模具，使产品更具有光洁度与精密尺寸，延长模具使用寿命，一般能达到200 万次以上。近些年，国内的安全帽生产厂家，无论是自已生产还是委托模具厂家制作安全帽模具，也从原来的中碳钢，渐渐的使用P20、718 钢材。要求品质高的厂家，大部分采用香港龙记等标准模架制造模具，有效地保证模具的精度、率与长寿命。

 2.2 模具加工工艺

    传统的模具生产，常常是凭设计人员的经验和现有的设计资料，从对安全帽的工艺计算到模具的设计制图，全靠手工劳动，在模具生产中，依靠具有熟练技巧和繁重的钳工劳动， 配合普通的车床、刨床、铣床、磨床等普通机床加工，其加工尺寸的精密度、产品质量都远远满足不了生产发展的需求。近20 年，世界各国的模具工业发展很快，随着CAD/CAM/CAE 的广泛应用，采用*的三坐标测量仪、数控和CNC 机床，加工中心、高速铣等*机床的加工技术，从而提高了模具的使用质量和安全帽的尺寸精度。经过几年的发展，由于中国的模具生产厂家能够满足客户的“质量高、时间短、价格低”的要求，所以有许多国外的安全帽生产厂家委托中国企业生产模具，如美国的JACKSON、日本的绿安全株式会社、法国的SPERIAN 等。

2.3 热流道技术

      早期的安全帽，普遍采用冷流道结构，安全帽壳表面有一注塑浇口痕迹，影响美观。随着模具技术的进一步发展，发达国家都开始采用热流道结构制造模具，将注塑的浇口留在帽壳里面，使安全帽产品外观更具有美观性。帽箍等部件生产，可以节约浇口废料，节省能源。

 2.4 自动化程度

    随着科技的提高，注塑及机械自动化的进一步发展，日本等*国家，将注塑机机械手及自动剪切浇口装置，智能流水线包装等应用到安全帽生产上来，模压玻璃钢安全帽自动化系统也取得了很大的发展，推动了整个安全帽行业的进步。随着社会的发展，劳动力成本的增加，自动化生产安全帽产品，将是这个行业的发展方向。

 3 国内外安全帽标准差异

    安全帽作为重要的安全防护用品，世界各国都非常重视。标准化组织早在1977年就制定出ISO3873：1987《工业用安全帽》生产标准，该标准所规定的技术要求，普遍被各国安全帽行业所采用。随着时代的进步，中国、英国、法国、德国、美国、加拿大、澳大利亚及新西兰、日本、新加坡、马来西亚等根据自已本国的实际情况，相继制定出新的安全帽标准。而非洲肯尼亚等国家，至今一直执行ISO3873 标准，如中国安全帽出口该国，则要求委托SGS 等检测机构按此标准验收，并出具检测报告，方可入关。

除了表列国家的安全帽标准外，还有新加坡SS98、法国NFS72-202、德国DIN4840 等标准。综观，欧洲与非洲国家主要采用CE 标准， 南美与北美主要采用ANSI 与CSA 标准， 韩国与日本主要采用JIS 标准。

 4 安全帽认证

      安全帽产品作为重要安全防护用品，各国都有相应的准入门槛，如果没有取得符合标准的相应认证，无法在该国进行销售与使用。目前，除了中国采用生产许可证与安全标志认证准入制度，韩国采用许可登记制度外，其他国家的认证是通过其*的独立的第三方认证机构，按其国家的安全帽标准进行检测，取得合格后出具检测报告或证书方可销售，一份检测报告与证书只认可同一款式、同一材料的安全帽，不可以覆盖其他的款式或不同材料的帽型。

 4.1 CE 认证

      欧盟CE 认证，在欧盟市场上属强制性认证，不论在欧盟内部企业生产的产品，还是其他国家生产的产品，要在欧盟市场上自由流通，必须要取得CE认证。目前， *安全帽CE 认证的机构有德国莱茵TUV 集团（欧盟公告号： 0197）、英国INSPEC 检测机构（ 欧盟公告号： 0194）等。

4.2 GS 认证

      德国GS 认证，是德国安全认证的标志。GS认证对工厂*体系有严格要求，每年要对工厂进行审查和年检，同时对安全帽产品所有的零件要进行PAHs （芳香族碳氢化合物） 限值测试，要求所有的零部件无致癌的可能性。目前，能做安全帽GS 认证的检测机构，唯有德国莱茵TUV 集团。

 4.3 ANSI 认证

      美国ANSI 安全帽标准与加拿大CSA 标准的内容是基本相同的，并且在对方的国家相互认可。建于1894 年的美国安全检测实验室UL 公司，是ANSI、CSA 标准的主要安全测试和认证机构。取得UL 认证，安全帽产品就会得到美国、加拿大消费者的高度认可，但UL认证对*要求特别高，需每年4 次对工厂进行审查。当然，创建于1878 年的瑞士通用公证行SGS集团也可以做ANSI安全帽标准测试，但他们只能做G、C 等级，而不能做E 等级电绝缘测试。

4.4 AS/NZS 认证

      澳大利亚、新西兰AS/NZS安全帽标准，是这两个国家职业防护委员会共同制订的标准。目前， 能够*AS/NZS 安全帽标准认证的机构有英国标准协会BSI 集团、中国台湾ICS 实验室等。

5 安全帽检测设备及要求

   目前安全帽检测基本都是依据专业检测设备进行检测，不同国家的安全帽标准主要检测项目也不一样。

   目前我们的标准规定安全帽的的性能指标主要包括基本指标和特殊指标，具体如下

   冲击性能。用ZKHW-101安全帽耐冲击穿刺测试进行测试，测试结果力值不能大于4900N，帽壳不得有碎片脱落。

   耐穿刺性能。用ZKHW-101安全帽耐冲击穿刺测试进行测试，测试结果钢锥不得接触头模表面，帽壳不得有碎片脱落。

   下颏带强度。用ZKHW102安全帽下颏带强度、侧向刚性测试仪进行测试，测试结果下颏带发生破坏时力值在150N-250N之间。

   侧向刚性。用ZKHW-102安全帽下颏带强度、侧向刚性测试仪进行测试，测试结果zui大变形不超过40mm，残余变形不超过15mm，帽壳不得有碎片脱落。

   垂直间距。用ZKHW-103安全帽下颏带强度、侧向刚性测试仪进行测试，测试结果垂直间距不大于50mm。

   佩戴高度。用ZKHW-103安全帽下颏带强度、侧向刚性测试仪进行测试，测试结果佩戴高度在80-90mm之间。

   防静电性能。用ZKHW-109安全帽防静电性能测试仪测试，测试结果表面电阻率不能大于10⁹Ω。