Для захисту очей, шкіряного покрову голови і шиї від випромінювання дуги та від бризок розплавленого металу зварники використовують спеціальні ручні та наголовні щитки (маски), які виготовлені у відповідності з вимогами ГОСТ 12.4.035-84, основними з яких є захисні характеристики (відсутність проникання випромінювання дуги, стійкість матеріалу корпусу до бризок розплавленого металу, питома електрична міцність матеріалу корпусу, опір ізоляції наголовника), а також вага, габаритні розміри та міцність щитка.
Захисні щитки складаються з корпусу, який виготовлюється з тонкого термостійкого матеріалу; оглядового скла-світлофільтра, розташованого на рівні очей; наголовника для кріплення на голові або ручки.
Найбільш важливим та відповідальним елементом щитків є скляні світлофільтри, призначені для захисту очей від ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання. Світлове випромінювання дуги повинно бути послаблене світлофільтрами у 102…106 разів. При цьому світлофільтри повинні мати достатню величину пропускання у видимій ділянці спектра, що необхідно для спостереження за місцем зварювання.
У наш час в СНД широко застосовуються скляні світлофільтри серії "С”, які поділяються на 13 класів і забезпечують захист очей від випромінювання при зварюванні на струмах від 5 до 1000 А. Вибирають світлофільтри в залежності від виду зварювання та сили струму у відповідності з ОСТ 21-6-87.
Випускаються щитки двох видів: з світлофільтром для нормального огляду (розмір – 52x102 мм) та збільшеного (90x102 мм). Зовні, перед світлофільтром встановлюється покривальне скло товщиною не більше 2,5 мм, яке захищає світлофільтр від подряпин, пропалів та інших пошкоджень. Зсередини також обов’язково встановлюється підкладка з оргскла товщиною не більше 2 мм. При руйнуванні від механічного пошкодження покривального скла і світлофільтра підкладка з оргскла захищає очі від травмування.
Захисні ручні та наголовні щитки для електрозварників з світлофільтрами для нормального та збільшеного огляду призначені для зварювання швів складної конфігурації з частими змінами просторової конфігурації (перехід з нижнього положення в стельове, вертикальне і назад), а також для зварювання з підвищеною швидкістю або у важкодоступних місцях.
Крім того, для зварювання у важкодоступних місцях, коли ускладнено відкидання корпусу щитка, розроблено щитки з світлофільтрами, які відкриваються . Наявність додаткового прозорого нерухомого скла, що не б’ється, закріпленого з внутрішньої сторони корпусу щитка, дозволяє при піднятому світлофільтрі виконувати допоміжні операції або зачистку зварного шва без небезпеки ураження очей та обличчя гарячими частинками шлаку та окалини.
Для таких умов зварювання є також захисний щиток з рухомим світлофільтром. Він обладнаний блоком, який знімається, з рухомим світлофільтром збільшеного розміру, механізм відкривання та закривання якого має плечовий важіль.
При монтажних роботах для захисту голови від удару, електричного струму, охолодження, перегріву, дії атмосферних опадів розроблено конструкції щитків, які легко монтуються на касці для захисту голови.
Більш зручним в експлуатації вважаються щитки нових типів з комбінованими світлофільтрами (темним і напівпрозорим світлофільтрами). Один із типів таких щитків має збільшений практично на всю поверхню лицевої чистини щитка напівпрозорий світлофільтр, що захищає очі та обличчя від ультрафіолетового випромінювання і при цьому дозволяє стежити за зоною зварювання до моменту запалення дуги, а також поширює зону бокового зору. На рівні очей розміщується власне темний світлофільтр, через який зварник спостерігає за зварюванням під час горіння дуги, переміщаючи погляд .
Щитки другого типу мають комбінований світлофільтр, розділений козирком на невелику верхню напівпрозору частину та нижню темну. До запалення дуги зварник дивиться в верхню частину, після запалення дуги в нижню. Розподільний козирок при цьому захищає очі від дії на них випромінювання дуги. Подібні щитки існують і для обслуговуючих робочих.
Важливим елементом щитків є наголовник для кріплення їх на голові. Він повинен враховувати антропологічні особливості голови людини (регулювання за розміром голови), мати захисний чохол, який зменшує тиск на голову.
Для захисту очей обслуговуючих робочих застосовуються окуляри за ГОСТ 12.4.013-85. У тих випадках, коли зварювання можна здійснювати без застосування захисного щитка або для спостереження за процесом при механізованому (автоматичному) зварюванні застосовують окуляри захисні закриті з світлофільтрами за ОСТ 21-6-87. Для захисту очей допоміжних робочих застосовують окуляри В-1, В-2; газозварників Г-1, Г-2, Г-3.
Вітчизняні ЗІЗ очей зварників, що використовуються сьогодні, далекі від досконалості. Захисна дія звичайних щитків заснована на застосуванні в ролі світлофільтра темного скла з постійним світлопропусканням настільки низьким (0,1…0,0001 %), що виключається можливість спостерігання через них за робочою зоною до запалення дуги. Зварник змушений відводити щиток від очей або піднімати його кожен раз перед початком процесу, після його закінчення та при розриві дуги. Це негативно відображається на продуктивності праці, якості роботи та безпеці зварників.
Цих недоліків позбавлені щитки зварників з автоматичним затемненням, в яких використовується світлофільтр зі змінним світлопропусканням. Принцип дії таких світлофільтрів полягає в зміні коефіцієнта пропускання (прозорості фільтра) світлового випромінювання при запаленні зварювальної дуги. Фільтр має три робочі стани: відкрите, закрите та проміжне. До початку зварювання він знаходиться в проміжному стані, а при вмиканні живлення переходить у відкрите, при якому можна нормально спостерігати робочу зону. При запаленні дуги фільтр 1…2 мілісекунди (останні моделі 0,1 мс) переходить у закритий стан, який є оптимальним для спостереження за процесом зварювання. При погашенні дуги фільтр повертається у відкритий стан з затримкою, яка виключає осліплення зварника випромінюванням охолоджуваної зони зварювання. Фільтр забезпечує можливість безперервного спостереження за зоною зварювання при звичайному освітленні до запалення дуги. При цьому виключається зварювання "всліпу” та потреба в частій зміні положення маски при заміні зварювальних електродів, контролі шва тощо.
Ступінь послаблення випромінювання дуги підбирається регулятором на щитку для конкретного виду зварювання та діапазону струмів у відповідності з Європейським стандартом. Електричне живлення здійснюється від батареї годинникових елементів або сонячних батарей і вмикається за допомогою фотодетектора, що реагує на світлове випромінювання дуги. Будова і схема компактні, не заважають проведенню зварювальних робіт і звільняють руки зварника.
