Алгы сөз
Була лазерлерин колдонуунун көбөйүшү менен, була лазерлеринин ишенимдүүлүгү көбүрөөк көңүл бурду, анын ичинде лазердин чыгарылышынын ишенимдүүлүгү, электрондук компоненттердин ишенимдүүлүгү, оптикалык түзүлүштөрдүн ишенимдүүлүгү, системалардын ишенимдүүлүгү ж.б.у.с. Күтүү.Алардын көбү лазердин өзүнүн жылуулук касиеттери менен тыгыз байланышта.Мындан тышкары, температура лазердин иштешине, айрыкча, лазердин чыгуучу кубаттуулугуна жана туруктуулугуна чоң таасирин тийгизет.
була лазер жылуулук негизинен насос булагы жана пайда көңдөйүнөн келет.Насос булагы үчүн анын конверсиялык эффективдүүлүгү болжол менен 50% түзөт, бул ошондой эле жылуулук түрүндө чыгуучу оптикалык кубаттуулукка барабар энергия пайда болот дегенди билдирет.Эгерде жылуулукту өз убагында таркатууга мүмкүн болбосо, анда ички чиптин температурасы тез көтөрүлөт, ал эми лазердин борбордук толкун узундугу температуранын жогорулашына жараша өзгөрөт.Пайда көңдөйү үчүн насостун жарыгы активдүү күч жипчесине киргенден кийин, анын бир бөлүгү гана лазер чыгарууга, ал эми энергиянын калган бөлүгү жылуулук энергиясына айланат.Жылуулук энергиясы пайда болгон чөйрөнүн температурасын жогорулатат, натыйжада флуоресценция спектринин кеңейишине жана стихиялуу эмиссиянын кыска мөөнөтүнө алып келет, ошону менен энергияны конвертациялоонун натыйжалуулугун төмөндөтөт.Ошондуктан, термикалык башкаруу була лазер үчүн бир аз мааниге ээ.Азыркы учурда, көбүнчө жылуулук башкаруу технологиялары аба менен муздатуу жана суу менен муздатуу болуп саналат.Алардын арасында аба менен муздатылган жылуулук таркатуучу технология негизинен аз кубаттуу импульстук лазерлерде жана аз кубаттуулуктагы үзгүлтүксүз лазерлерде колдонулат.Орто жана жогорку кубаттуулуктагы була лазерлеринин көпчүлүгү суу менен муздатылган жылуулук диссипациясын негизги жылуулук диссипациясы катары колдонушат.
Жылуулукту таркатуунун эки жолу
1. Сууну муздатуу
Аты айтып тургандай, суу муздатуу жылуулук алмаштыргыч (мисалы, суу муздатуу табак сыяктуу) аркылуу жылуулукту алуу үчүн сууну пайдалануу болуп саналат.Анын иштөө принциби да абдан жөнөкөй, башкача айтканда, муздаткычтагы муздак суу суу түтүгү аркылуу жылуулук алмаштыргычка агып, андан кийин жылуулук алмаштыргычтын башка портунан чыгып, андан кийин суу түтүгү аркылуу муздаткычка кайра агат. .Жылуулук лазердин ичинен чыгарылат.
суу менен муздатылган жылуулук таркатуучу ыкмасы жөнөкөй түзүлүшкө ээ жана сактоо үчүн жеңил болуп саналат;жылуулук таркатуучу кубаттуулугу күчтүү жана температуранын бирдейлиги жакшы.Лазердин муздатуу көрсөткүчтөрүн муздатуу кубаттуулугу чоңураак муздаткычты колдонуу менен жакшыртса болот.Азыркы учурда, рынокто кол лазердик ширетүүчү машиналарды бириктирген жана сатуучу 500дөн ашык өндүрүүчүлөр бар жана алар көбүнчө суу муздатуу ыкмасын колдонушат.Бирок, лазердин өзүнөн тышкары, суу муздатуу менен колго кармалуучу лазер ширетүү машинасы дагы кошумча муздаткычтарды жана сууну талап кылат, бул жабдуулардын жалпы көлөмүнүн жана салмагынын олуттуу өсүшүнө жана чектелген колдонуу чөйрөсүнө алып келет.
2. Аба муздатуу
Кеңири мааниде, аба менен муздатылган жылуулук диссипациясы абанын конвекциясын жана машинанын ичиндеги толук жылуулук алмашууну күчөтүү үчүн желдеткичтерди колдонууну билдирет.Технологиянын өркүндөтүлүшү менен негизги лазер өндүрүүчүлөрү абаны муздатуу жана жылуулукту таратуу тармагына кадам таштай башташты.Өткөн жылы июнда, дүйнөлүк була лазер гиганты I компания аба менен муздатылган LightWELD 1500W кол лазер ширетүү продуктуну ишке;август айында GW Кытайда аба муздатылган A1500W акылдуу лазер ширетүүчү машинаны ишке киргизди;октябрда, Reci компаниясы да FCA1500 аба менен муздатылган лазер ширетүүчү машинаны чыгарды.лазер.
▲ Аба муздатылган лазер ширетүүчү: reci, IPG, GW
(Сүрөт интернеттен алынган, эгер кандайдыр бир мыйзам бузуу болсо, өчүрүү үчүн биз менен байланышыңыз)
Бул үч лазер, негизинен, кол лазер ширетүү рыноктук сегментинде багытталган.Аба менен муздатылган лазерлер жумушту ийкемдүү жана көчмө кыла алат.Бардык үч лазер кошумча суу муздатуу жабдуулары жок аба менен муздатылган жылуулук диссипациясын колдонушат, бул чыгымдарды азайтат.Ошол эле учурда жабдуулардын көлөмү жана салмагы бир топ кыскарган.Экөө тең аба менен муздатылган лазер деп аталса да, аба менен муздатылган жылуулук таркатуунун схемалары ар түрдүү, анын ичинде желдеткичти муздатуу, жылуулук түтүгүнүн радиаторун муздатуу жана компрессордук муздатуу жана муздатуу.(1) Желдетүүчү жылуулук диссипациясы Лазерде насостун булагынын жана пайда көңдөйүнүн ичинде пайда болгон жылуулук жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ субстрат (мисалы, жез, алюминий нитриди ж.Бул ыкма конвекциялык муздатуу деп аталат.Конвекциялык жылуулук өткөрүмдүүлүк суюктуктун агымынын кыймылдаткыч күчү боюнча табигый конвекция жана мажбурланган конвекциялык жылуулук диссипациясы болуп бөлүнөт.Тышкы күч жок болгон учурда суюктуктун температуралык айырмасы гана суюктуктун өзүнөн-өзү агып, жылуулук өткөрүмдүүлүгүн жасай алат, аны биз табигый конвекция деп атайбыз;тышкы кыймылдаткыч күч болгондо, башкача айтканда, суюктук желдеткичтер, желдеткичтер жана башка тетиктер тарабынан кыймылга келтирилет.агып, ошону менен жылуулукту жок кылат, биз аны мажбурланган конвекция деп атайбыз.Жылуулуктун өтө жай таралышынан жана табигый конвекциянын начар эффектинен улам, ал лазердин жылуулукту таркатуучу талаптарына толук жооп бере албайт.Демек, абанын агымын тездетүү жана табигый конвекцияны мажбурлап конвекцияга айландыруу үчүн бүт муздатуу системасына желдеткич кошуу зарыл.
▲ Желдетүүчү муздатуу принциби
(2) Жылуулукту таркатуучу жылуулук түтүк радиатору
Жылуулук түтүк радиаторунун жылуулук диссипациясы жылуулук түтүгү жылуулук өткөрүүгө жетишүү үчүн өзүнүн ичиндеги жумушчу суюктуктун фазалык өзгөрүүсүнө таянарын билдирет.Бул суюктуктун кайноо температурасы төмөн жана учуп кетүү оңой.Жылуулук түтүгүнүн бир учу буулануу учу болуп саналат, ал лазердин ичиндеги жылуулук кабылткычка туташтырылган;экинчи учу - конденсациялык учу, ал тышкы жылуулук раковинага жана желдеткичке туташтырылган.Түтүк дубалынын капиллярдык тешиктүү материалдардан турган суюктукту сиңирип алуучу фитил бар.Лазер ысытылганда буулануучу учу ысыйт, жумушчу суюктук тез бууланып, буу басымдын айырмасы астында конденсациялык учуна агып, жылуулук бөлүнүп чыгат, ал желдеткич аркылуу чыгарылат;ошол эле учурда буу кайрадан суюктукка конденсацияланат да, суюктук кайра буулануу бөлүгүнө фитил аркылуу агып кетет.(Эгер бул гравитациялык жылуулук түтүгү болсо, анда фитил жок, суюктук түтүктүн дубалына жабышып, тартылуу күчү менен кайра түбүндөгү буулануу бөлүгүнө агып кетет).Бул цикл токтобойт жана жылуулук лазердин ичинен сыртка өтөт.
▲ Жылуулук түтүк радиаторунун жылуулук таркатуу принциби
IPG компаниясынын LightWELD 1500 колдук лазердик ширетүү системасы жылуулук түтүгүнүн радиаторун муздатуу үчүн чечимди колдонот.LightWELDдин дизайны жана өндүрүшү кичинекей көлөмү жана жеңил салмагы менен мүнөздөлөт, бул учурдагы колдук лазердик ширетүүчү машинанын жаңы муунуна алып келет.ширетүү тышкары, ошондой эле кол лазер ширетүү жана тазалоо милдеттерин ишке ашырат.LightWELD колдук лазер ширетүү машинасы аба муздатуу ыкмасын кабыл алат, кошумча муздаткыч жабдыктары талап кылынган энергияны керектебестен, муздаткыч түтүктөрүн, тетиктерин, контролдоо жана тейлөө шилтемелерин жок кылат, чыгымдарды азайтат, ошол эле учурда портативдикти жогорулатат жана системанын жалпы ишенимдүүлүгүн жогорулатат.
▲ LightWELD 1500 Колдук лазердик ширетүү системасы
(Сүрөт интернеттен алынган, эгер кандайдыр бир мыйзам бузуу болсо, өчүрүү үчүн биз менен байланышыңыз)
(3) Компрессорду муздатуу жана муздатуу
Компрессордун муздатуу жана жылуулукту таркатуунун принциби: Компрессор муздаткычты кысып, муздаткычты жогорку температурадагы жана жогорку басымдагы газга айлантып, тышкы конденсаторго агып чыгат.Жогорку температура жана жогорку басымдагы газ төмөнкү температурага жана жогорку басымдагы суюктукка конденсацияланат, ал эми суюлтуудан пайда болгон жылуулук желдеткич менен машинадан чыгарылат.Төмөн температурадагы жана жогорку басымдагы суюк муздаткыч кеңейүүчү клапан аркылуу басымы жок кылынат жана төмөнкү температурадагы, төмөнкү басымдагы, оңой буулануучу абалга айланат жана ички бууланткычка агат.бууланткыч муздатуу эффектине жетүү үчүн лазердин ички температурасын төмөндөтүү үчүн жылуулукту өзүнө сиңирип алат, андан кийин муздаткыч жогорку температура жана төмөнкү басымдагы газга бууланат.Бууландыргыч тарабынан бууланган газ муздаткычы компрессор тарабынан кайрадан кысылып, алдыга жана артка айланат, бул машинанын ичиндеги жылуулуктун таралышын ишке ашырат.
▲ Компрессорду муздатуу жана жылуулукту таратуу принциби
GW Laser тарабынан ишке киргизилген A1500W акылдуу аба муздатылган кол ширетүүчү машина компрессордук муздатуу жана жылуулук таркатуучу схемасын колдонот.GW Laser 976 нм технологияны үзгүлтүксүз изилдөөгө жана инновациялоого багытталган
976нм фотоэлектрдик конверсиянын жогорку эффективдүүлүгү менен айкалышып, ал аба менен муздатылган муздатуу жөндөмдүүлүгүнүн көйгөйүн чыгармачылык менен чечти жана өнөр жайда биринчи аба менен муздатылган 976нм технологияны ишке киргизди, ал электр энергиясын керектөө жана көчүрүү көйгөйлөрүн чечти жана дагы бир жолу алып келди. була лазерлеринин технологиялык өнүгүү багыты.Бул модель ширетүү, кесүү жана тазалоонун үч-бир функциясын ишке ашырды.
▲ GW Laser A1500W Smart Air-муздатуучу Кол ширетүүчү
Бир нече муздатуу ыкмаларын салыштыруу
желдеткич муздатуу структурасы салыштырмалуу жөнөкөй.Ал жөн гана жылуулук раковинадагы жылуулукту раковинага таратат, андан кийин желдеткичтин мажбурланган конвекциясы аркылуу жылуулукту таратуу үчүн жылуулук кабылткыч менен айланадагы абанын ортосундагы температура айырмасын колдонот.Жайында айлана-чөйрөнүн температурасы өтө жогору болгондо, жылуулук раковина менен абанын ортосундагы температура айырмасы өтө аз жана жылуулук таркатуучу кубаттуулугу абдан азаят.Ал жылуулукту пассивдүү гана тарата алат, айлана-чөйрөгө катуу таасир этет жана температураны так көзөмөлдөй албайт.Артыкчылыгы жалпы жабдуулар жана башкаруу системасы жөнөкөй болуп саналат.
Жөнөкөй желдеткич муздатуу ыкмасы менен салыштырганда, жылуулук түтүк радиатор көп жылуулук түтүктөр бар, ошондуктан анын түзүмү салыштырмалуу татаал.Ал жумушчу материалдын бууланышына жана конденсацияланышына таянат, жылуулукту тепкичтен тепкичке тез өткөрүп, андан кийин желдеткич аркылуу жылуулукту абага таратат.Ал ошондой эле температураны так көзөмөлдөй албаган жана курчап турган температура тарабынан катуу бузулган пассивдүү жылуулук диссипациясына кирет.
Компрессорду муздатуу жана жылуулукту диссипациялоо схемасы активдүү жылуулук диссипациясына кирет.Компрессордун жана кеңейтүүчү клапандын болушуна байланыштуу, муздаткычтын агымын жана басымын жөнгө салуу менен температураны так башкарууга болот.Ошол эле учурда конденсатордогу муздаткычтын температурасы тепловоддун температурасынан жогору, бул жылуулуктун тез пайда болушуна шарт түзөт.абага берилет.Анын башкаруу системасы кыйла татаал;ошол эле учурда анын структурасы жогорудагы эки схемага караганда алда канча татаал болгондуктан, жабдуулардын көлөмү жана салмагы да ошого жараша көбөйөт.
Салттуу була лазерлеринин көбү жылуулукту таркатыш үчүн суу муздаткычын колдонушат.Биринчиден, суу компрессордук муздаткыч менен муздатылат, андан кийин лазер суу менен муздатылат.Guanghui Лазеринин аба менен муздатылган жылуулук таркатуучу схемасы лазерди муздатуу үчүн компрессордук муздаууну түздөн-түз колдонот, суунун бар экендигин таштап, орто аралык жылуулук өткөргүч байланышын жок кылат, ошондуктан жылуулук таркатуунун натыйжалуулугу жогору, көлөмү жана салмагы азыраак болушу мүмкүн.
Лабораторияда биз жай мезгилинде жогорку температураны колдонуу чөйрөсүн симуляциялоо үчүн 35 ° C орнотуу үчүн туруктуу температура жана нымдуулук сыноо кутучасын колдонобуз жана лазердин ички пайда буласынын температуранын өзгөрүшүн ар кандай абаны муздатуу схемалары менен текшеребиз. толук кубаттуулугу 1500W..Эксперименттик маалыматтардан була температурасы алгачкы бир нече мүнөттө экспоненциалдуу түрдө жогорулап, 10 мүнөттүн тегерегинде турукташа тургандыгын ачык көрүүгө болот.Компрессордун муздатуу таасиринен улам лазерди активдүү муздатууга болот, ошондуктан температура 60 °Cден төмөн көзөмөлдөнүшү мүмкүн жана температуранын өзгөрүшү салыштырмалуу туруктуу;башка эки гана пассивдүү жылуулук таркатууга таяна алат, ал эми ички температура компрессордук муздатуу схемасы караганда бир аз жогору;, Жылуулук түтүгүнүн жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк эффективдүүлүгүнөн улам жылуулукту лазердин ичинен жакшы экспорттоого болот, ошондуктан анын ички температурасы таза желдеткичке караганда төмөн жана температуранын көтөрүлүшү жумшак болот.
▲ Лазер 1,5 кВттык лазерди ар кандай абаны муздатуу схемалары менен чыгарганда температура убакыттын өтүшү менен өзгөрөт.
(лабораториялык маалыматтар, талааны иш жүзүндө колдонуудан четтөөлөр болушу мүмкүн)
Эпилог
була лазер тармагында, GW Laser ар дайым дүйнөлүк лазер гиганты IPG багытталган.Бул аскердик сапаты менен өнүмдөрдү түзүү Guanghui уникалдуу бренд артыкчылыгы болуп саналат.Көп жылдар мурун, GW Laser аба муздатуу жана жылуулук таркатылышы боюнча үзгүлтүксүз чалгындоо жүргүзүү үчүн илимий изилдөө күчтөрүн уюштура баштады.Келечекте биз бул аспектти өркүндөтүүнү улантабыз, продукциянын туруктуулугун тынымсыз жакшыртабыз, продукцияны жана технологияларды итеративдик жаңылоону ишке ашырабыз жана көбүрөөк тармактардын керектөөлөрүн канааттандырабыз.кайра иштетүү муктаждыктары
Посттун убактысы: 10-март-2022