Ön söz
Fiber lazerlərin artan tətbiqi ilə fiber lazerlərin etibarlılığı getdikcə daha çox diqqəti cəlb etdi, o cümlədən lazer çıxış performansının etibarlılığı, elektron komponentlərin etibarlılığı, optik cihazların etibarlılığı, sistemlərin etibarlılığı və s. Gözləyin.Bunların əksəriyyəti lazerin özünün istilik xüsusiyyətləri ilə sıx bağlıdır.Bundan əlavə, temperatur lazerin performansına, xüsusən də lazerin çıxış gücünə və çıxış sabitliyinə böyük təsir göstərir.
Fiber lazerin istiliyi əsasən nasos mənbəyindən və qazanc boşluğundan gəlir.Nasos mənbəyi üçün onun çevrilmə səmərəliliyi təxminən 50% təşkil edir ki, bu da o deməkdir ki, istilik şəklində çıxış optik gücünə bərabər enerji yaranır.İstiliyi vaxtında dağıtmaq mümkün deyilsə, daxili çipin temperaturu sürətlə yüksələcək və temperatur yüksəldikcə lazerin mərkəzi dalğa uzunluğu sürüşəcək.Qazanc boşluğu üçün nasos işığı aktiv qazanc lifinə daxil olduqdan sonra onun yalnız bir hissəsi lazer çıxışına çevrilir, qalan enerji isə istilik enerjisinə çevrilir.İstilik enerjisi qazanma mühitinin temperaturunu yüksəldəcək, nəticədə flüoresan spektrinin genişlənməsi və kortəbii emissiyanın qısa ömrü ilə nəticələnəcək və bununla da enerjiyə çevrilmə səmərəliliyi azalacaq.Buna görə də, termal idarəetmə fiber lazerlər üçün əhəmiyyətsiz bir əhəmiyyətə malikdir.Hal-hazırda ümumi istifadə olunan istilik idarəetmə texnologiyaları əsasən hava ilə soyudulur və su ilə soyudulur.Onların arasında hava ilə soyudulmuş istilik yayılması texnologiyası əsasən aşağı güclü impulslu lazerlərdə və aşağı güclü davamlı lazerlərdə istifadə olunur.Orta və yüksək güclü fiber lazerlərin əksəriyyəti əsas istilik yayılması kimi su ilə soyudulmuş istilik yayılmasından istifadə edir.
İstiliyi dağıtmağın iki yolu
1. Suyun soyudulması
Adından göründüyü kimi, suyun soyudulması istilik dəyişdiricisi (məsələn, suyun soyuducu plitəsi) vasitəsilə istiliyi götürmək üçün suyun istifadəsidir.Onun iş prinsipi də çox sadədir, yəni soyuducuda olan soyuq su su borusu vasitəsilə istilik dəyişdiricisinə axır, sonra istilik dəyişdiricisinin başqa portundan çıxır və sonra su borusu ilə yenidən soyuducuya axır. .İstilik lazerin içindən çıxarılır.
Su ilə soyudulmuş istilik yayılması üsulu sadə bir quruluşa malikdir və ona qulluq etmək asandır;istilik yayma qabiliyyəti güclüdür və temperatur vahidliyi yaxşıdır.Lazerin soyutma performansı daha böyük soyutma qabiliyyəti olan soyuducudan istifadə etməklə yaxşılaşdırıla bilər.Hazırda bazarda əl lazer qaynaq maşınlarını birləşdirən və satan 500-dən çox istehsalçı var və onlar ümumiyyətlə suyun soyudulmasından istifadə edirlər.Bununla belə, lazerin özündən başqa, su ilə soyudulmuş əl lazer qaynaq maşını da əlavə soyuducu və su tələb edir ki, bu da avadanlığın ümumi həcminin və çəkisinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına və məhdud istifadə mühitinə səbəb olur.
2. Havanın soyudulması
Geniş mənada, hava ilə soyudulmuş istilik yayılması, hava konveksiyasını və maşının içərisində tam istilik mübadiləsini artırmaq üçün fanatların istifadəsinə aiddir.Texnologiyanın təkmilləşdirilməsi ilə əsas lazer istehsalçıları havanın soyudulması və istiliyin yayılması sahəsinə ayaq basmağa başladılar.Keçən ilin iyun ayında qlobal fiber lazer nəhəngi I şirkəti hava ilə soyudulmuş LightWELD 1500W əl lazer qaynaq məhsulunu təqdim etdi;avqust ayında GW Çində hava ilə soyudulmuş A1500W ağıllı lazer qaynaq maşınını işə saldı;Oktyabr ayında Reci şirkəti FCA1500 hava ilə soyudulmuş lazer qaynaq maşınını da buraxdı.lazer.
▲ Hava ilə soyudulmuş lazer qaynaqçı: reci、IPG、GW
(Şəkil internetdən götürülüb, hər hansı bir pozuntu varsa, onu silmək üçün bizimlə əlaqə saxlayın)
Bu üç lazer əsasən əl lazer qaynaqının bazar seqmentinə yönəldilmişdir.Hava ilə soyudulmuş lazerlər işi daha çevik və portativ edə bilər.Hər üç lazer əlavə su soyutma avadanlığı olmadan hava ilə soyudulmuş istilik yayılmasından istifadə edir ki, bu da xərcləri azaldır.Eyni zamanda, avadanlıqların ölçüsü və çəkisi çox azalır.Onların hər ikisi hava ilə soyudulmuş lazerlər adlansa da, istifadə olunan hava ilə soyudulmuş istilik yayılması sxemləri fərqlidir, o cümlədən fan soyutma, istilik borusu radiatorunun soyudulması və kompressorun soyudulması və soyudulması.(1) Fan istiliyinin yayılması Lazerdə nasos mənbəyinin və qazanc boşluğunun daxilində yaranan istilik yaxşı istilik keçiriciliyi olan bir substratdan (məsələn, mis, alüminium nitrid və s.) istifadə edilərək dağıdılır və sonra istilik konveksiya yolu ilə dağıdılır.Bu üsul konveksiya soyutma adlanır.Maye axınının hərəkətverici qüvvəsinə görə konvektiv istilik ötürülməsi təbii konveksiya və məcburi konveksiya istilik yayılmasına bölünə bilər.Xarici qüvvə olmadıqda, yalnız mayenin temperatur fərqi təbii konveksiya dediyimiz istilik köçürməsini aparmaq üçün mayenin özbaşına axmasına səbəb ola bilər;xarici hərəkətverici qüvvə olduqda, yəni maye fanatlar, fanatlar və digər komponentlər tərəfindən idarə olunur.axını, bununla da istiliyi aradan qaldırır, biz buna məcburi konveksiya deyirik.Son dərəcə yavaş istilik yayılması və təbii konveksiyanın zəif təsiri səbəbindən lazerlərin istilik yayılması tələblərinə tam cavab verə bilməz.Buna görə, hava axını sürətləndirmək və təbii konveksiyanı məcburi konveksiyaya çevirmək üçün bütün soyutma sisteminə bir fan əlavə etmək lazımdır.
▲ Fan soyutma prinsipi
(2) İstiliyi dağıtmaq üçün istilik borusu radiatoru
İstilik borusu radiatorunun istilik yayılması o deməkdir ki, istilik borusu istilik ötürülməsinə nail olmaq üçün öz daxilində işləyən mayenin faza dəyişməsinə əsaslanır.Bu maye aşağı qaynama nöqtəsinə malikdir və asanlıqla uçur.İstilik borusunun bir ucu lazerin içərisində istilik qəbuledicisinə qoşulan buxarlanma ucudur;digər ucu xarici soyuducuya və fana qoşulan kondensasiya ucudur.Boru divarında kapilyar məsaməli materiallardan ibarət olan maye uducu fitil var.Lazer qızdırıldıqda, buxarlanan uc qızdırılır, işləyən maye sürətlə buxarlanır, buxar təzyiq fərqi altında kondensasiya ucuna axır və istilik buraxılır, bu da fan vasitəsilə boşaldılır;eyni zamanda buxar yenidən maye halına gəlir və maye fitil vasitəsilə yenidən buxarlanma bölməsinə axır.(Əgər bu, çəkisi istilik borusudursa, fitil yoxdur və maye borunun divarına yapışır və cazibə qüvvəsi ilə aşağı buxarlanma bölməsinə geri axır).Bu dövrə dayanmır və istilik lazerin içindən xaricə ötürülür.
▲ İstilik borusu radiatorunun istilik yayılması prinsipi
IPG-nin LightWELD 1500 əl lazer qaynaq sistemi istilik borusu radiatorunun soyuducu həllindən istifadə edir.LightWELD-in dizaynı və istehsalı kiçik ölçülü və yüngül çəki ilə xarakterizə olunur ki, bu da mövcud əl lazer qaynaq maşınında yeni nəsil dəyişikliklərə səbəb olur.Qaynaqla yanaşı, əl lazer qaynaq və təmizləmə funksiyalarını da həyata keçirir.LightWELD əl lazer qaynaq maşını, əlavə soyuducu avadanlığı tərəfindən tələb olunan enerji istehlakı olmadan hava soyutma metodunu qəbul edir, soyuducu boru kəmərlərini, komponentləri, nəzarət və texniki xidmət bağlantılarını aradan qaldırır, daşınma qabiliyyətini artırır və sistemin ümumi etibarlılığını artırır.
▲ LightWELD 1500 Əl Lazer Qaynaq Sistemi
(Şəkil internetdən götürülüb, hər hansı bir pozuntu varsa, onu silmək üçün bizimlə əlaqə saxlayın)
(3) Kompressorun soyudulması və soyudulması
Kompressorun soyudulması və istilik yayılması prinsipi: Kompressor soyuducunu sıxır, soyuducuyu yüksək temperatur və yüksək təzyiqli qaza çevirir və xarici kondensatora axır.Yüksək temperatur və yüksək təzyiqli qaz aşağı temperaturlu və yüksək təzyiqli maye halında kondensasiya olunur və mayeləşdirmə nəticəsində yaranan istilik fanla birlikdə maşından xaric edilir.Aşağı temperaturlu və yüksək təzyiqli maye soyuducu genişləndirici klapan vasitəsilə təzyiqsizləşdirilir və aşağı temperaturlu, aşağı təzyiqli, asan buxarlanan vəziyyətə çevrilir və daxili buxarlandırıcıya axır.Buxarlandırıcı, soyutma effektinə nail olmaq üçün lazerin daxili temperaturunu azaltmaq üçün istiliyi udur və sonra soyuducu yüksək temperatur və aşağı təzyiqli qaza buxarlanır.Buxarlandırıcı tərəfindən buxarlanan qaz soyuducu yenidən kompressor tərəfindən sıxılır və maşın daxilində istilik yayılmasını həyata keçirən irəli-geri dövr edir.
▲ Kompressorun soyudulması və istilik yayılması prinsipi
GW Laser tərəfindən işə salınan A1500W ağıllı hava ilə soyudulmuş əl qaynaq maşını kompressorun soyudulması və istiliyin yayılması sxemindən istifadə edir.GW Laser 976 nm texnologiyanın davamlı kəşfiyyatına və innovasiyasına diqqət yetirir
976nm yüksək fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi ilə birlikdə, hava ilə soyudulmuş soyutma qabiliyyəti problemini yaradıcı şəkildə həll etdi və sənayedə enerji istehlakı və daşınma problemlərini həll edən ilk hava ilə soyudulmuş 976nm texnologiyasını işə saldı və bir daha liderlik etdi. fiber lazerlərin texnoloji inkişaf istiqaməti.Bu model qaynaq, kəsmə və təmizləmə kimi üç-bir funksiyanı həyata keçirmişdir.
▲ GW Lazer A1500W Ağıllı Hava ilə soyudulmuş Əl Qaynaqçısı
Bir neçə soyutma üsullarının müqayisəsi
Fan soyutma strukturu nisbətən sadədir.O, sadəcə olaraq soyuducuda olan istiliyi soyuducuya yayır və sonra fanın məcburi konveksiyası vasitəsilə istiliyi yaymaq üçün istilik qəbuledicisi ilə ətraf hava arasındakı temperatur fərqindən istifadə edir.Yayda ətraf mühitin temperaturu çox yüksək olduqda, soyuducu ilə hava arasındakı temperatur fərqi çox kiçikdir və istilik yayma qabiliyyəti çox azalacaq.O, yalnız istiliyi passiv şəkildə yaya bilir, ətraf mühitdən çox təsirlənir və temperaturu dəqiq idarə edə bilmir.Üstünlük ümumi avadanlıq və idarəetmə sisteminin sadə olmasıdır.
Sadə fan soyutma üsulu ilə müqayisədə istilik borusu radiatoru daha çox istilik borularına malikdir, buna görə də onun strukturu nisbətən mürəkkəbdir.İstiliyi istilik qurğusundan soyuducuya tez ötürmək və sonra fan vasitəsilə istiliyi havaya yaymaq üçün işçi materialın buxarlanmasına və kondensasiyasına əsaslanır.Həm də temperaturu dəqiq idarə edə bilməyən və ətrafdakı temperaturdan çox narahat olan passiv istilik yayılmasına aiddir.
Kompressorun soyudulması və istilik yayılması sxemi aktiv istilik yayılmasına aiddir.Kompressorun və genişləndirici klapanın mövcudluğuna görə, soyuducu axınının və təzyiqinin tənzimlənməsi ilə temperatur dəqiq şəkildə idarə edilə bilər.Eyni zamanda, kondensatordakı soyuducunun temperaturu istilik qəbuledicisindən daha yüksəkdir, bu da sürətli istilik əmələ gəlməsinə şərait yaradır.havaya ötürülür.Onun idarəetmə sistemi daha mürəkkəbdir;eyni zamanda, onun strukturu yuxarıda göstərilən iki sxemdən qat-qat mürəkkəb olduğundan, avadanlıqların həcmi və çəkisi də müvafiq olaraq artırılır.
Ənənəvi fiber lazerlərin əksəriyyəti istiliyi dağıtmaq üçün suyun soyudulmasından istifadə edir.Əvvəlcə su kompressor soyuducusu ilə soyudulur, sonra isə lazer su ilə soyudulur.Guanghui Laserinin hava ilə soyudulmuş istilik yayılması sxemi, lazeri soyutmaq üçün birbaşa kompressor soyutma istifadə edir, suyun mövcudluğundan imtina edir və aralıq istilik ötürmə əlaqəsini aradan qaldırır, buna görə də istilik yayılmasının səmərəliliyi daha yüksəkdir və həcm və çəki daha kiçik edilə bilər.
Laboratoriyada, yayda yüksək temperaturdan istifadə mühitini simulyasiya etmək üçün 35 ° C təyin etmək üçün sabit temperatur və rütubət test qutusundan istifadə edirik və lazerin daxili qazanc lifinin temperatur dəyişikliyini müxtəlif hava soyutma sxemləri ilə sınaqdan keçiririk. tam 1500W güc..Eksperimental məlumatlardan aydın şəkildə görmək olar ki, lif temperaturu ilk bir neçə dəqiqə ərzində eksponent olaraq artır və təxminən 10 dəqiqə sabitləşir.Kompressorun soyutma effekti sayəsində lazer aktiv şəkildə soyudula bilər, buna görə də temperatur 60 ° C-dən aşağı səviyyədə idarə oluna bilər və temperaturun dəyişməsi nisbətən sabitdir;digər ikisi yalnız passiv istilik yayılmasına arxalana bilər, buna görə daxili temperatur kompressorun soyutma sxemindən bir qədər yüksəkdir;, İstilik borusunun yüksək istilik ötürmə səmərəliliyinə görə, istilik lazerin içərisindən yaxşı ixrac edilə bilər, buna görə də onun daxili temperaturu təmiz fandan daha aşağıdır və temperaturun yüksəlməsi daha yumşaqdır.
▲ Müxtəlif hava soyutma sxemləri ilə 1,5 kVt lazer çıxaran lazer zamanla temperatur dəyişir
(laboratoriya məlumatları, faktiki sahə istifadəsindən sapmalar ola bilər)
Epiloq
Fiber lazerlər sahəsində GW Laser həmişə qlobal lazer nəhəngi IPG-ni hədəfləyib.Hərbi keyfiyyətə malik məhsullar yaratmaq Guanghui-nin unikal marka üstünlüyüdür.Uzun illər əvvəl GW Laser havanın soyudulması və istilik yayılmasında davamlı kəşfiyyat aparmaq üçün elmi tədqiqat qüvvələri təşkil etməyə başladı.Gələcəkdə biz bu aspekti təkmilləşdirməyə, məhsulların dayanıqlığını davamlı olaraq təkmilləşdirməyə, məhsul və texnologiyaların təkrar təkmilləşdirməsini həyata keçirməyə və daha çox sənayenin ehtiyaclarını ödəməyə davam edəcəyik.emal ehtiyacları
Göndərmə vaxtı: 10 mart 2022-ci il