Pasiuna
Uban sa nagkadaghang paggamit sa fiber lasers, ang pagkakasaligan sa fiber lasers nakadani sa dugang ug dugang nga pagtagad, lakip na ang pagkakasaligan sa laser output performance, ang pagkakasaligan sa electronic components, ang pagkakasaligan sa optical devices, ang pagkakasaligan sa mga sistema, ug uban pa.Kadaghanan niini suod nga nalangkit sa thermal properties sa laser mismo.Dugang pa, ang temperatura adunay dako nga impluwensya sa pasundayag sa laser, labi na ang gahum sa output ug kalig-on sa output sa laser.
Ang kainit sa fiber laser nag-una gikan sa gigikanan sa bomba ug ang lungag sa pag-angkon.Alang sa tinubdan sa bomba, ang pagkaayo sa pagkakabig niini mga 50%, nga nagpasabot usab nga ang usa ka enerhiya nga katumbas sa output optical power nga namugna sa porma sa kainit.Kung ang kainit dili mawala sa oras, ang temperatura sa internal nga chip kusog nga mobangon, ug ang sentro nga wavelength sa laser maanod samtang ang temperatura mosaka.Alang sa ganansya nga lungag, pagkahuman ang suga sa bomba mosulod sa aktibo nga nakuha nga fiber, usa ra ka bahin niini ang nakabig sa output sa laser, ug ang nahabilin nga enerhiya nabag-o sa enerhiya sa kainit.Ang thermal energy mopataas sa temperatura sa gain medium, nga moresulta sa pagpalapad sa fluorescence spectrum ug usa ka mubo nga kinabuhi sa spontaneous emission, sa ingon makapakunhod sa energy conversion efficiency.Busa, thermal management adunay usa ka non-negligible kahulogan alang sa fiber lasers.Sa pagkakaron, ang kasagarang gigamit nga mga teknolohiya sa pagdumala sa kainit kasagaran nga gipabugnaw sa hangin ug gipabugnaw sa tubig.Lakip kanila, ang air-cooled heat dissipation technology kay kasagarang gigamit sa low-power pulsed lasers ug low-power continuous lasers.Kadaghanan sa medium ug high-power fiber lasers naggamit sa tubig-cooled heat dissipation isip ang nag-unang heat dissipation.
Duha ka paagi aron mawala ang init
1. Pagpabugnaw sa tubig
Sama sa gipasabot sa ngalan, ang pagpabugnaw sa tubig mao ang paggamit sa tubig aron makuha ang kainit pinaagi sa heat exchanger (sama sa water cooling plate).Ang prinsipyo sa pagtrabaho niini yano usab kaayo, nga mao, ang bugnaw nga tubig sa chiller moagos ngadto sa heat exchanger pinaagi sa tubo sa tubig, ug unya mogawas gikan sa laing pantalan sa heat exchanger, ug dayon modagayday balik sa chiller pinaagi sa tubo sa tubig .Ang kainit madala gikan sa sulod sa laser.
Ang paagi sa pagpabugnaw sa kainit nga gipabugnaw sa tubig adunay yano nga istruktura ug dali nga mapadayon;ang kapasidad sa pagwagtang sa kainit lig-on ug maayo ang pagkaparehas sa temperatura.Ang makapabugnaw nga pasundayag sa laser mahimong mapauswag pinaagi sa paggamit sa usa ka chiller nga adunay mas dako nga kapasidad sa pagpabugnaw.Sa pagkakaron, adunay labaw pa sa 500 nga mga tiggama nga naghiusa ug nagbaligya sa mga handheld laser welding machine sa merkado, ug sila sa kasagaran naggamit sa pagpabugnaw sa tubig.Bisan pa, dugang pa sa laser mismo, ang hand-held nga laser welding machine nga adunay pagpabugnaw sa tubig nanginahanglan usab dugang nga mga chiller ug tubig, nga nagresulta sa usa ka igo nga pagtaas sa kinatibuk-ang gidaghanon ug gibug-aton sa kagamitan, ug limitado nga paggamit sa mga palibot.
2. Pagpabugnaw sa hangin
Sa usa ka halapad nga diwa, ang air-cooled heat dissipation nagtumong sa paggamit sa mga fans aron mapalambo ang air convection ug kompleto nga heat exchange sulod sa makina.Sa pag-uswag sa teknolohiya, ang mga dagkong tiggama sa laser nagsugod sa pagtunob sa natad sa pagpabugnaw sa hangin ug pagwagtang sa kainit.Niadtong Hunyo sa miaging tuig, ang global fiber laser giant I nga kompanya naglansad sa air-cooled LightWELD 1500W handheld laser welding nga produkto;sa Agosto, gilusad sa GW ang air-cooled A1500W intelihenteng laser welding machine sa China;sa Oktubre, Reci kompanya usab gipagawas sa FCA1500 air-cooled laser welding machine.laser.
▲ Air cooled laser welder: reci, IPG, GW
(Ang litrato gikan sa Internet, kung adunay bisan unsang paglapas, palihug kontaka kami aron mapapas kini)
Kini nga tulo ka mga laser nag-una nga gitumong sa bahin sa merkado sa handheld laser welding.Ang mga laser nga gipabugnaw sa hangin makahimo sa trabaho nga mas flexible ug madaladala.Ang tanan nga tulo ka mga laser naggamit sa air-cooled heat dissipation nga walay dugang nga water-cooling equipment, nga makapamenos sa gasto.Sa samang higayon, ang gidak-on ug gibug-aton sa mga ekipo mikunhod pag-ayo.Bisan kung pareho silang gitawag nga mga laser nga gipabugnaw sa hangin, ang mga pamaagi sa pagpabugnaw sa kainit nga gipabugnaw sa hangin nga gigamit lahi, lakip ang pagpabugnaw sa fan, pagpabugnaw sa radiator sa heat pipe, ug pagpabugnaw ug pagpabugnaw sa compressor.(1) Fan heat dissipation Sa laser, ang init nga namugna sa sulod sa pump source ug gain cavity mawala gamit ang substrate nga adunay maayo nga thermal conductivity (sama sa copper, aluminum nitride, ug uban pa), ug unya ang kainit mawala pinaagi sa convection.Kini nga pamaagi gitawag nga convection cooling.Ang convective heat transfer mahimong bahinon ngadto sa natural nga convection ug forced convection heat dissipation sumala sa driving force sa fluid flow.Kung wala’y puwersa sa gawas, ang kalainan lamang sa temperatura sa pluwido makahimo sa pag-agas sa pluwido nga spontaneously aron ipahigayon ang pagbalhin sa kainit, nga gitawag namon nga natural nga kombeksyon;kung adunay usa ka eksternal nga puwersa sa pagmaneho, nga mao, ang pluwido gimaneho sa mga fans, fans ug uban pang mga sangkap.pag-agos, sa ingon nagtangtang sa kainit, gitawag namon kini nga pinugos nga kombeksyon.Tungod sa hilabihan ka hinay nga pagkawagtang sa kainit ug dili maayo nga epekto sa natural nga kombeksyon, dili kini hingpit nga makatagbo sa mga kinahanglanon sa pagwagtang sa kainit sa mga laser.Busa, gikinahanglan nga magdugang ug fan sa tibuok sistema sa pagpabugnaw aron mapadali ang pag-agos sa hangin ug himoon ang natural nga kombeksyon ngadto sa pinugos nga kombeksyon.
▲ Prinsipyo sa pagpabugnaw sa fan
(2) Heat pipe radiator aron mawala ang kainit
Ang pagkawala sa kainit sa radiator sa tubo sa kainit nagpasabut nga ang tubo sa kainit nagsalig sa pagbag-o sa hugna sa nagtrabaho nga likido sa sulod mismo aron makab-ot ang pagbalhin sa kainit.Kini nga likido adunay ubos nga punto sa pagbukal ug dali nga ma-volatilize.Ang usa ka tumoy sa tubo sa kainit mao ang katapusan sa evaporation, nga konektado sa heat sink sa sulod sa laser;ang pikas tumoy mao ang condensation end, nga konektado sa external heat sink ug fan.Ang bungbong sa tubo adunay usa ka pabilo nga mosuhop sa likido, nga gilangkuban sa mga materyal nga porous nga capillary.Sa diha nga ang laser gipainit, ang evaporating nga tumoy gipainit, ang nagtrabaho nga likido paspas nga moalisngaw, ang alisngaw moagos ngadto sa condensing end ubos sa pressure difference, ug ang kainit gibuhian, nga gipagawas pinaagi sa fan;sa samang higayon, ang alisngaw mu-condense ngadto sa likido pag-usab, ug ang likido moagos balik ngadto sa evaporation section pinaagi sa pabilo.(Kung kini usa ka tubo sa kainit sa grabidad, wala’y pabilo, ug ang likido nagsunod sa dingding sa tubo ug nagdagayday balik sa ilawom nga seksyon sa evaporation pinaagi sa grabidad).Kini nga siklo dili mohunong, ug ang kainit gibalhin gikan sa sulod sa laser ngadto sa gawas.
▲ Prinsipyo sa pagwagtang sa kainit sa radiator sa heat pipe
Ang LightWELD 1500 nga handheld laser welding system sa IPG naggamit ug heat pipe radiator cooling solution.Ang disenyo ug paghimo sa LightWELD gihulagway sa gamay nga gidak-on ug gaan nga gibug-aton, nga nanguna sa usa ka bag-ong henerasyon sa mga pagbag-o sa karon nga handheld laser welding machine.Dugang pa sa welding, kini usab nakaamgo sa mga gimbuhaton sa handheld laser welding ug pagpanglimpyo.Ang LightWELD nga hand-held laser welding machine nagsagop sa paagi sa pagpabugnaw sa hangin, nga wala ang pagkonsumo sa kuryente nga gikinahanglan sa dugang nga kagamitan sa chiller, pagwagtang sa chiller piping, mga sangkap, pagkontrol ug pagmentinar nga mga link, pagkunhod sa mga gasto samtang nagdugang sa portability ug pagpalambo sa kinatibuk-ang kasaligan sa sistema.
▲ LightWELD 1500 Handheld Laser Welding System
(Ang litrato gikan sa Internet, kung adunay bisan unsang paglapas, palihug kontaka kami aron mapapas kini)
(3) Compressor makapabugnaw ug makapabugnaw
Compressor refrigeration ug heat dissipation prinsipyo: Ang compressor compresses sa refrigerant, turns sa refrigerant ngadto sa usa ka taas nga temperatura ug high pressure gas, ug nagaagay ngadto sa gawas nga condenser.Ang taas nga temperatura ug taas nga presyur nga gas gipamub-an sa usa ka mubu nga temperatura ug taas nga presyur nga likido, ug ang kainit nga namugna sa liquefaction gipagawas sa makina gamit ang fan.Ang low-temperature ug high-pressure nga liquid refrigerant kay depressurized pinaagi sa expansion valve ug nahimong low-temperature, low-pressure, sayon-sa-evaporate state, ug moagos ngadto sa internal evaporator.Ang evaporator mosuhop sa kainit aron makunhuran ang internal nga temperatura sa laser aron makab-ot ang epekto sa pagpabugnaw, ug dayon ang refrigerant moalisngaw ngadto sa taas nga temperatura ug ubos nga pressure gas.Ang gas refrigerant nga na-evaporate sa evaporator gi-compress sa compressor pag-usab ug nag-circulate balik-balik, nga nakaamgo sa pagkawagtang sa kainit sa sulod sa makina.
▲ Ang pagpabugnaw sa compressor ug prinsipyo sa pagwagtang sa kainit
Ang A1500W smart air-cooled handheld welding machine nga gilunsad sa GW Laser naggamit sa compressor cooling ug heat dissipation scheme.Ang GW Laser nagtutok sa padayon nga eksplorasyon ug kabag-ohan sa 976nm nga teknolohiya
Inubanan sa taas nga photoelectric conversion efficiency sa 976nm, kini mamugnaong nakasulbad sa problema sa air-cooled cooling capacity, ug naglunsad sa unang air-cooled 976nm nga teknolohiya sa industriya, nga nakasulbad sa mga problema sa konsumo sa kuryente ug portability, ug sa makausa pa nanguna sa direksyon sa pagpalambo sa teknolohiya sa fiber lasers.Kini nga modelo nakaamgo sa tulo-sa-usa nga function sa welding, pagputol ug paglimpyo.
▲ GW Laser A1500W Smart Air-cooled Handheld Welder
Pagtandi sa daghang mga paagi sa pagpabugnaw
Ang istruktura sa pagpabugnaw sa fan medyo yano.Gipakaylap lang niini ang kainit sa heat sink ngadto sa heat sink, ug dayon gigamit ang kalainan sa temperatura tali sa heat sink ug ang ambient air aron mawala ang kainit pinaagi sa pinugos nga convection sa fan.Kung ang temperatura sa ambient taas kaayo sa ting-init, ang kalainan sa temperatura tali sa heat sink ug ang hangin gamay ra kaayo, ug ang kapasidad sa pagwagtang sa kainit maminusan.Mahimo lamang kini nga paspas nga mawala ang kainit, maapektuhan pag-ayo sa palibot, ug dili tukma nga makontrol ang temperatura.Ang bentaha mao nga ang kinatibuk-ang kagamitan ug sistema sa pagkontrol yano ra.
Kung itandi sa yano nga pamaagi sa pagpabugnaw sa fan, ang radiator sa heat pipe adunay daghang mga tubo sa kainit, busa ang istruktura niini medyo komplikado.Nagsalig kini sa evaporation ug condensation sa nagtrabaho nga materyal aron dali nga mabalhin ang kainit gikan sa heat sink ngadto sa heat sink ug dayon mawala ang kainit sa hangin pinaagi sa fan.Nahisakop usab kini sa passive heat dissipation, nga dili tukma nga makontrol ang temperatura ug labi nga nasamok sa palibot nga temperatura.
Ang compressor cooling ug heat dissipation scheme iya sa aktibo nga heat dissipation.Tungod sa paglungtad sa compressor ug sa balbula sa pagpalapad, ang temperatura mahimong tukma nga makontrol pinaagi sa pag-adjust sa dagan ug presyur sa refrigerant.Sa parehas nga oras, ang temperatura sa refrigerant sa condenser mas taas kaysa sa heat sink, nga makatabang sa paspas nga henerasyon sa kainit.gipasa sa hangin.Ang sistema sa pagkontrol niini mas komplikado;sa parehas nga oras, tungod kay ang istruktura niini labi ka labi ka komplikado kaysa sa nahisgutan nga duha nga mga laraw, ang gidaghanon ug gibug-aton sa mga kagamitan gidugangan usab sumala niana.
Kadaghanan sa mga tradisyonal nga fiber laser naggamit sa pagpabugnaw sa tubig aron mawala ang kainit.Una, ang tubig gipabugnaw sa compressor refrigeration, ug dayon ang laser gipabugnaw sa tubig.Ang air-cooled heat dissipation scheme sa Guanghui Laser direkta nga naggamit sa compressor cooling aron pabugnawon ang laser, gibiyaan ang paglungtad sa tubig ug giwagtang ang intermediate heat transfer link, mao nga ang heat dissipation efficiency mas taas, ug ang gidaghanon ug gibug-aton mahimong mas gamay.
Sa laboratoryo, gigamit namo ang usa ka kanunay nga temperatura ug humidity test box aron itakda ang 35°C aron i-simulate ang taas nga temperatura sa paggamit sa palibot sa ting-init, ug sulayan ang pagbag-o sa temperatura sa internal gain fiber sa laser nga adunay lain-laing mga air-cooling scheme ubos sa kondisyon. sa bug-os nga 1500W nga gahum..Gikan sa eksperimento nga datos, tin-aw nga makita nga ang temperatura sa lanot nga pagtaas exponentially sa unang pipila ka minuto ug stabilizes sa palibot sa 10 minutos.Tungod sa makapabugnaw nga epekto sa compressor, ang laser mahimong aktibo nga gipabugnaw, mao nga ang temperatura mahimong kontrolado ubos sa 60 °C, ug ang pagbag-o sa temperatura medyo lig-on;samtang ang laing duha makasalig lamang sa passive heat dissipation, mao nga ang internal nga temperatura gamay nga mas taas kay sa compressor cooling scheme;, Tungod sa taas nga heat transfer efficiency sa heat pipe, ang init mahimong maayo nga ma-eksport gikan sa sulod sa laser, mao nga ang internal nga temperatura niini mas ubos kay sa usa ka purong fan, ug ang pagtaas sa temperatura mas malumo.
▲ Ang pagbag-o sa temperatura sa panahon kung ang laser nagpagawas sa 1.5kW laser nga adunay lainlaing mga laraw sa pagpabugnaw sa hangin
(data sa laboratoryo, mahimong adunay mga pagtipas gikan sa aktuwal nga paggamit sa uma)
Epilogue
Sa natad sa fiber lasers, ang GW Laser kanunay nga nagpunting sa global nga higanteng laser nga IPG.Kini mao ang talagsaon nga brand bentaha sa Guanghui sa paghimo sa mga produkto sa militar nga kalidad.Daghang mga tuig na ang milabay, ang GW Laser nagsugod sa pag-organisar sa mga pwersa sa siyentipikong panukiduki aron sa pagpahigayon sa padayon nga eksplorasyon sa pagpabugnaw sa hangin ug pagwagtang sa kainit.Sa umaabot, kita magpadayon sa pagpalambo niini nga aspeto, padayon nga pagpalambo sa kalig-on sa mga produkto, makaamgo sa iterative upgrade sa mga produkto ug mga teknolohiya, ug sa pagsugat sa mga panginahanglan sa dugang nga mga industriya.panginahanglan sa pagproseso
Oras sa pag-post: Mar-10-2022