Voorwoord
Met die toenemende toepassing van vesellasers, het die betroubaarheid van vesellasers meer en meer aandag getrek, insluitend die betroubaarheid van laseruitsetprestasie, die betroubaarheid van elektroniese komponente, die betroubaarheid van optiese toestelle, die betroubaarheid van stelsels, ens. Wag.Die meeste hiervan is nou verwant aan die termiese eienskappe van die laser self.Boonop het die temperatuur 'n groot invloed op die werkverrigting van die laser, veral die uitsetkrag en uitsetstabiliteit van die laser.
Die hitte van die vesellaser kom hoofsaaklik van die pompbron en die aanwinsholte.Vir die pompbron is sy omskakelingsdoeltreffendheid ongeveer 50%, wat ook beteken dat 'n energie gelykstaande aan die optiese uitsetkrag in die vorm van hitte opgewek word.As die hitte nie betyds verdryf kan word nie, sal die temperatuur van die interne skyfie vinnig styg, en die middelgolflengte van die laser sal dryf soos die temperatuur styg.Vir die versterkingsholte, nadat die pomplig die aktiewe versterkingsvesel binnegegaan het, word slegs 'n deel daarvan omgeskakel na laseruitset, en die res van die energie word in hitte-energie omgeskakel.Termiese energie sal die temperatuur van die versterkingsmedium verhoog, wat lei tot verbreding van die fluoressensiespektrum en 'n kort leeftyd van spontane emissie, waardeur die energie-omsettingsdoeltreffendheid verminder word.Daarom het termiese bestuur 'n nie-weglaatbare betekenis vir vesellasers.Tans is die algemeen gebruikte termiese bestuurstegnologie hoofsaaklik lugverkoel en waterverkoel.Onder hulle word die lugverkoelde hitte-afvoertegnologie hoofsaaklik gebruik in lae-krag gepulste lasers en lae-krag deurlopende lasers.Die meeste van die medium- en hoëkrag-vesellasers gebruik waterverkoelde hitte-afvoer as die belangrikste hitte-afvoer.
Twee maniere om hitte te verdryf
1. Waterverkoeling
Soos die naam aandui, is waterverkoeling die gebruik van water om hitte deur 'n hitteruiler (soos 'n waterverkoelingsplaat) weg te neem.Die werkbeginsel daarvan is ook baie eenvoudig, dit wil sê die koue water in die verkoeler vloei in die hitteruiler deur die waterpyp, en kom dan uit 'n ander poort van die hitteruiler, en vloei dan terug na die verkoeler deur die waterpyp .Hitte word van die binnekant van die laser weggedra.
Die waterverkoelde hitte-afvoermetode het 'n eenvoudige struktuur en is maklik om te onderhou;die hitte-afvoervermoë is sterk en die temperatuur eenvormigheid is goed.Die verkoelingsprestasie van die laser kan verbeter word deur 'n verkoeler met 'n groter verkoelingskapasiteit te gebruik.Tans is daar meer as 500 vervaardigers wat draagbare lasersweismasjiene integreer en verkoop op die mark, en hulle gebruik gewoonlik waterverkoeling.Benewens die laser self, benodig die hand-lasmasjien met waterverkoeling egter ook bykomende verkoelers en water, wat lei tot 'n aansienlike toename in die algehele volume en gewig van die toerusting, en beperkte gebruiksomgewings.
2. Lugverkoeling
In 'n breë sin verwys lugverkoelde hitte-afvoer na die gebruik van waaiers om lugkonveksie te verbeter en hitte-uitruiling binne die masjien te voltooi.Met die verbetering van tegnologie het groot laservervaardigers hul voete op die gebied van lugverkoeling en hitte-afvoer begin sit.In Junie verlede jaar het die wêreldwye vesellaserreus I-maatskappy die lugverkoelde LightWELD 1500W handlaser-sweisproduk bekendgestel;in Augustus het GW die lugverkoelde A1500W intelligente lasersweismasjien in China bekendgestel;in Oktober het die Reci-maatskappy ook die FCA1500 lugverkoelde lasersweismasjien vrygestel.laser.
▲ Lugverkoelde lasersweismasjien: reci, IPG, GW
(Die foto kom van die internet af, indien daar enige oortreding is, kontak ons asseblief om dit uit te vee)
Hierdie drie lasers is hoofsaaklik gemik op die marksegment van handlasersweiswerk.Lugverkoelde lasers kan werk meer buigsaam en draagbaar maak.Al drie lasers gebruik lugverkoelde hitte-afvoer sonder bykomende waterverkoelingstoerusting, wat koste verminder.Terselfdertyd word die grootte en gewig van die toerusting aansienlik verminder.Alhoewel hulle albei lugverkoelde lasers genoem word, verskil die lugverkoelde hitte-afvoerskemas wat gebruik word, insluitend waaierverkoeling, hittepypverkoelerverkoeling en kompressorverkoeling en -verkoeling.(1) Waaier-hitteafvoer In die laser word die hitte wat binne die pompbron en aanwinsholte gegenereer word, verdryf deur gebruik te maak van 'n substraat met goeie termiese geleidingsvermoë (soos koper, aluminiumnitried, ens.), en dan word die hitte deur konveksie verdryf.Hierdie metode word konveksieverkoeling genoem.Konvektiewe hitte-oordrag kan verdeel word in natuurlike konveksie en gedwonge konveksie hitte-afvoer volgens die dryfkrag van vloeistofvloei.In die afwesigheid van eksterne krag, kan slegs die temperatuurverskil van die vloeistof die vloeistof spontaan laat vloei om hitte-oordrag uit te voer, wat ons natuurlike konveksie noem;wanneer daar 'n eksterne dryfkrag is, dit wil sê, die vloeistof word aangedryf deur waaiers, waaiers en ander komponente.vloei, en sodoende hitte verwyder, ons noem dit gedwonge konveksie.As gevolg van die uiters stadige hitte-afvoer en swak effek van natuurlike konveksie, kan dit nie ten volle voldoen aan die hitte-afvoer vereistes van lasers.Daarom is dit nodig om 'n waaier by die hele verkoelingstelsel te voeg om die vloei van lug te versnel en natuurlike konveksie in gedwonge konveksie te verander.
▲ Waaierverkoelingsbeginsel
(2) Verhit pyp verkoeler om hitte te verdryf
Die hitte-afvoer van die hittepypverkoeler beteken dat die hittepyp staatmaak op die faseverandering van die werkvloeistof in homself om hitte-oordrag te bewerkstellig.Hierdie vloeistof het 'n lae kookpunt en is maklik om te vervlugtig.Die een kant van die hittepyp is die verdampingskant, wat aan die hitte-afvoer in die laser gekoppel is;die ander kant is die kondensasie-punt, wat aan die eksterne koelbak en die waaier gekoppel is.Die buiswand het 'n vloeistofabsorberende pit, wat uit kapillêre poreuse materiale bestaan.Wanneer die laser verhit word, word die verdampende punt verhit, die werkvloeistof verdamp vinnig, die stoom vloei na die kondenserende punt onder die drukverskil, en die hitte word vrygestel, wat deur die waaier ontslaan word;terselfdertyd kondenseer die stoom weer in vloeistof, en die vloeistof vloei terug na die verdampingsgedeelte deur die lont.(As dit 'n swaartekrag-hittepyp is, is daar geen lont nie, en die vloeistof kleef aan die buiswand en vloei deur swaartekrag terug na die onderste verdampingsgedeelte).Hierdie siklus stop nie, en die hitte word van die binnekant van die laser na buite oorgedra.
▲ Hitteafvoerbeginsel van hittepypverkoeler
IPG se LightWELD 1500 handheld laser sweisstelsel gebruik 'n hittepyp verkoeler verkoeling oplossing.Die ontwerp en vervaardiging van LightWELD word gekenmerk deur klein grootte en ligte gewig, wat lei tot 'n nuwe generasie veranderinge in die huidige draagbare lasersweismasjien.Benewens sweiswerk, realiseer dit ook die funksies van handlasersweis en skoonmaak.LightWELD hand-laser sweismasjien gebruik lugverkoeling metode, sonder die kragverbruik wat vereis word deur bykomende verkoeler toerusting, elimineer die verkoeler pype, komponente, beheer en instandhouding skakels, die vermindering van koste, terwyl die verhoging van draagbaarheid en die verbetering van die algehele betroubaarheid van die stelsel.
▲ LightWELD 1500 Handheld Lasersweisstelsel
(Die foto kom van die internet af, indien daar enige oortreding is, kontak ons asseblief om dit uit te vee)
(3) Kompressor verkoeling en verkoeling
Kompressorverkoeling en hitte-afvoerbeginsel: Die kompressor druk die koelmiddel saam, verander die koelmiddel in 'n hoëtemperatuur- en hoëdrukgas en vloei na die eksterne kondensor.Die hoë temperatuur en hoë druk gas word gekondenseer in 'n lae temperatuur en hoë druk vloeistof, en die hitte wat deur die vervloeiing gegenereer word, word met die waaier uit die masjien ontslaan.Die lae-temperatuur- en hoëdruk-vloeibare koelmiddel word deur die uitbreidingsklep verlaag en word 'n lae-temperatuur, lae-druk, maklik-om-te verdamp toestand, en vloei na die interne verdamper.Die verdamper absorbeer hitte om die interne temperatuur van die laser te verminder om die effek van verkoeling te bereik, en dan verdamp die koelmiddel in 'n hoë temperatuur en lae druk gas.Die gaskoelmiddel wat deur die verdamper verdamp word, word weer deur die kompressor saamgepers en sirkuleer heen en weer, wat die hitte-afvoer binne die masjien besef.
▲ Kompressor-verkoeling en hitte-afvoerbeginsel
Die A1500W slim lugverkoelde handsweismasjien wat deur GW Laser bekendgestel is, gebruik die kompressorverkoeling- en hitte-afvoerskema.GW Laser fokus op die voortdurende verkenning en innovasie van 976nm-tegnologie
Gekombineer met die hoë foto-elektriese omskakelingsdoeltreffendheid van 976nm, het dit die probleem van lugverkoelde verkoelingskapasiteit kreatief opgelos, en die eerste lugverkoelde 976nm-tegnologie in die bedryf bekendgestel, wat die probleme van kragverbruik en draagbaarheid opgelos het, en weereens gelei het tot die tegnologiese ontwikkelingsrigting van vesellasers.Hierdie model het die drie-in-een-funksie van sweis, sny en skoonmaak besef.
▲ GW Laser A1500W Slim lugverkoelde handsweismasjien
Vergelyking van verskeie verkoelingsmetodes
Die struktuur van waaierverkoeling is relatief eenvoudig.Dit versprei eenvoudig die hitte in die hitte-afleider na die hitte-afleider, en gebruik dan die temperatuurverskil tussen die hitte-afleider en die omringende lug om hitte te verdryf deur gedwonge konveksie van die waaier.Wanneer die omgewingstemperatuur in die somer te hoog is, is die temperatuurverskil tussen die hitteput en die lug te klein, en die hitte-afvoervermoë sal aansienlik verminder word.Dit kan slegs passief hitte verdryf, word grootliks deur die omgewing beïnvloed en kan nie die temperatuur akkuraat beheer nie.Die voordeel is dat die algehele toerusting en beheerstelsel eenvoudig is.
In vergelyking met die eenvoudige waaierverkoelingsmetode, het die hittepypverkoeler meer hittepype, dus die struktuur daarvan is relatief ingewikkeld.Dit maak staat op die verdamping en kondensasie van die werkende materiaal om hitte vinnig van die hitteafleider na die hitteafleider oor te dra en dan die hitte deur die waaier in die lug te versprei.Dit behoort ook tot passiewe hitte-afvoer, wat nie die temperatuur akkuraat kan beheer nie en grootliks deur die omringende temperatuur versteur word.
Die kompressorverkoeling- en hitte-afvoerskema behoort aan aktiewe hitte-afvoer.As gevolg van die bestaan van die kompressor en die uitbreidingsklep, kan die temperatuur presies beheer word deur die vloei en druk van die koelmiddel aan te pas.Terselfdertyd is die temperatuur van die koelmiddel in die condensor hoër as dié van die hitte sink, wat bevorderlik is vir vinnige hitte-opwekking.na die lug oorgedra word.Sy beheerstelsel is meer ingewikkeld;terselfdertyd, omdat die struktuur daarvan baie meer ingewikkeld is as die bogenoemde twee skemas, word die volume en gewig van die toerusting ook dienooreenkomstig verhoog.
Die meeste van die tradisionele vesellasers gebruik waterverkoeling om hitte te verdryf.Eerstens word die water deur kompressorverkoeling afgekoel, en dan word die laser deur water afgekoel.Die lugverkoelde hitte-afvoerskema van Guanghui Laser gebruik kompressorverkoeling direk om die laser af te koel, wat die bestaan van water laat vaar en die intermediêre hitte-oordragskakel uitskakel, sodat die hitte-afvoerdoeltreffendheid hoër is, en die volume en gewig kleiner gemaak kan word.
In die laboratorium gebruik ons 'n konstante temperatuur en humiditeit toets boks om 35 ° C te stel om die hoë temperatuur gebruik omgewing in die somer te simuleer, en toets die temperatuur verandering van die interne versterk vesel van die laser met verskillende lugverkoeling skemas onder die toestand van volle 1500W krag..Uit die eksperimentele data kan dit duidelik gesien word dat die veseltemperatuur eksponensieel toeneem in die eerste paar minute en ongeveer 10 minute stabiliseer.As gevolg van die verkoelingseffek van die kompressor, kan die laser aktief afgekoel word, sodat die temperatuur onder 60 °C beheer kan word, en die temperatuurverandering is relatief stabiel;terwyl die ander twee slegs op passiewe hitte-afvoer kan staatmaak, dus is die interne temperatuur effens hoër as dié van die kompressorverkoelingskema;, As gevolg van die hoë hitte-oordragdoeltreffendheid van die hittepyp, kan die hitte goed van die binnekant van die laser uitgevoer word, dus is die interne temperatuur daarvan laer as dié van 'n suiwer waaier, en die temperatuurstyging is sagter.
▲ Die temperatuur verander met tyd wanneer die laser 1.5kW laser uitstuur met verskillende lugverkoelingskemas
(laboratoriumdata, daar kan afwykings van werklike veldgebruik wees)
Epiloog
Op die gebied van vesellasers het GW Laser nog altyd na die wêreldwye laserreus IPG gemik.Dit is die unieke handelsmerkvoordeel van Guanghui om produkte met militêre kwaliteit te skep.Baie jare gelede het GW Laser begin om wetenskaplike navorsingsmagte te organiseer om deurlopende eksplorasie in lugverkoeling en hitte-afvoer uit te voer.In die toekoms sal ons voortgaan om hierdie aspek te verbeter, voortdurend die stabiliteit van produkte te verbeter, iteratiewe opgradering van produkte en tegnologieë te realiseer en aan die behoeftes van meer nywerhede te voldoen.verwerkingsbehoeftes
Postyd: 10-Mrt-2022