Өмнөх үг
Шилэн лазерын хэрэглээ нэмэгдэхийн хэрээр шилэн лазерын найдвартай байдал нь лазерын гаралтын гүйцэтгэлийн найдвартай байдал, электрон эд ангиудын найдвартай байдал, оптик төхөөрөмжүүдийн найдвартай байдал, системийн найдвартай байдал гэх мэт олон хүний анхаарлыг татаж байна. Хүлээгээрэй.Эдгээрийн ихэнх нь лазерын дулааны шинж чанартай нягт холбоотой байдаг.Үүнээс гадна температур нь лазерын гүйцэтгэл, ялангуяа лазерын гаралтын хүч, гаралтын тогтвортой байдалд ихээхэн нөлөөлдөг.
Шилэн лазерын дулааныг голчлон насосны эх үүсвэр ба олзны хөндийгөөс авдаг.Насосны эх үүсвэрийн хувьд түүний хувиргах үр ашиг нь ойролцоогоор 50% байдаг бөгөөд энэ нь гаралтын оптик чадалтай тэнцэх энергийг дулаан хэлбэрээр үүсгэдэг гэсэн үг юм.Хэрэв дулааныг цаг тухайд нь арилгах боломжгүй бол дотоод чипний температур хурдан өсөх ба температур нэмэгдэхийн хэрээр лазерын төвийн долгионы урт нь шилжинэ.Олзны хөндийн хувьд насосны гэрэл идэвхтэй олзны шилэнд орсны дараа түүний зөвхөн нэг хэсэг нь лазерын гаралт болж хувирч, үлдсэн энерги нь дулааны энерги болж хувирдаг.Дулааны энерги нь олж авах орчны температурыг нэмэгдүүлж, флюресценцийн спектрийг өргөжүүлж, аяндаа ялгарах хугацааг богиносгож, улмаар энерги хувиргах үр ашгийг бууруулдаг.Тиймээс дулааны менежмент нь шилэн лазерын хувьд үл тоомсорлох ач холбогдолтой юм.Одоогийн байдлаар дулааны менежментийн технологи нь ихэвчлэн агаарын болон усан хөргөлттэй байдаг.Тэдгээрийн дотроос агаарын хөргөлттэй дулаан ялгаруулах технологийг ихэвчлэн бага чадлын импульсийн лазер болон бага чадлын тасралтгүй лазеруудад ашигладаг.Дунд болон өндөр хүчин чадалтай шилэн лазеруудын ихэнх нь усан хөргөлттэй дулаан ялгаруулалтыг гол дулаан дамжуулалт болгон ашигладаг.
Дулааныг гадагшлуулах хоёр арга
1. Ус хөргөх
Нэрнээс нь харахад усан хөргөлт нь дулаан солилцогчоор (ус хөргөх хавтан гэх мэт) дулааныг зайлуулахын тулд ус ашиглах явдал юм.Үүний ажиллах зарчим нь бас маш энгийн, өөрөөр хэлбэл хөргөгч дэх хүйтэн ус нь ус дамжуулах хоолойгоор дамжин дулаан солилцуур руу урсаж, дараа нь дулаан солилцуурын өөр портоос гарч, дараа нь ус дамжуулах хоолойгоор дамжуулан хөргөгч рүү буцаж урсдаг. .Лазерын дотор талаас дулааныг зөөвөрлөнө.
Усан хөргөлттэй дулаан ялгаруулах арга нь энгийн бүтэцтэй бөгөөд засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар байдаг;дулаан ялгаруулах чадвар хүчтэй, температурын жигд байдал сайн.Илүү их хөргөх хүчин чадалтай хөргөгчийг ашиглан лазерын хөргөлтийн гүйцэтгэлийг сайжруулж болно.Одоогийн байдлаар зах зээл дээр гар лазер гагнуурын машин нийлүүлж, борлуулж буй 500 гаруй үйлдвэрлэгч байдаг бөгөөд тэд ерөнхийдөө усан хөргөлтийг ашигладаг.Гэсэн хэдий ч лазераас гадна усан хөргөлттэй гар ажиллагаатай лазер гагнуурын машин нь нэмэлт хөргөгч, ус шаарддаг бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн нийт хэмжээ, жинг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, ашиглах орчин хязгаарлагдмал байдаг.
2. Агаар хөргөх
Өргөн утгаараа агаарын хөргөлттэй дулаан ялгаруулалт гэдэг нь агаарын конвекцийг сайжруулж, машин доторх дулааны бүрэн солилцоог сайжруулахын тулд сэнс ашиглахыг хэлдэг.Технологи сайжирснаар лазерын томоохон үйлдвэрлэгчид агаар хөргөх, дулаан ялгаруулах салбарт хөл тавьж эхэлжээ.Өнгөрсөн оны 6-р сард дэлхийн шилэн лазерын аварга I компани агаарын хөргөлттэй LightWELD 1500W гар лазер гагнуурын бүтээгдэхүүнийг худалдаанд гаргасан;8-р сард GW агаар хөргөлттэй A1500W ухаалаг лазер гагнуурын машиныг Хятадад эхлүүлсэн;10-р сард Reci компани мөн FCA1500 агаарын хөргөлттэй лазер гагнуурын машиныг гаргасан.лазер.
▲ Агаар хөргөлттэй лазер гагнуур: reci、IPG、GW
(Зураг интернэтээс ирсэн, хэрэв зөрчил байвал бидэнтэй холбогдож устгана уу)
Эдгээр гурван лазер нь голчлон гар лазер гагнуурын зах зээлийн сегментэд чиглэгддэг.Агаар хөргөлттэй лазерууд нь ажлыг илүү уян хатан, зөөврийн болгодог.Бүх гурван лазер нь нэмэлт ус хөргөх төхөөрөмжгүйгээр агаарын хөргөлттэй дулаан ялгаруулалтыг ашигладаг бөгөөд энэ нь зардлыг бууруулдаг.Үүний зэрэгцээ тоног төхөөрөмжийн хэмжээ, жин ихээхэн багасдаг.Хэдийгээр тэдгээрийг хоёуланг нь агаарын хөргөлттэй лазер гэж нэрлэдэг боловч сэнс хөргөх, дулааны хоолойн радиаторын хөргөлт, компрессорын хөргөлт, хөргөлт зэрэг агаарын хөргөлттэй дулаан ялгаруулах схемүүд өөр өөр байдаг.(1) Сэнсний дулаан ялгаруулалт Лазерт насосны эх үүсвэр ба олзны хөндийн дотор үүссэн дулааныг дулаан дамжуулалт сайтай субстрат (зэс, хөнгөн цагаан нитрид гэх мэт) ашиглан тарааж, дараа нь дулааныг конвекцоор гадагшлуулдаг.Энэ аргыг конвекцийн хөргөлт гэж нэрлэдэг.Шингэний урсгалын хөдөлгөгч хүчний дагуу конвекцийн дулаан дамжуулалтыг байгалийн конвекц ба албадан конвекцийн дулаан ялгаруулалт гэж хувааж болно.Гадны хүч байхгүй үед зөвхөн шингэний температурын зөрүү нь шингэнийг аяндаа урсгаж, дулаан дамжуулалтыг явуулах боломжтой бөгөөд үүнийг бид байгалийн конвекц гэж нэрлэдэг;гадны хөдөлгөгч хүч байгаа үед, өөрөөр хэлбэл, шингэн нь сэнс, сэнс болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр хөдөлдөг.урсгал, ингэснээр дулааныг зайлуулж, бид үүнийг албадан конвекц гэж нэрлэдэг.Дулаан ялгаруулалт маш удаан, байгалийн конвекцийн нөлөө муу учраас лазерын дулаан ялгаруулах шаардлагыг бүрэн хангаж чадахгүй.Тиймээс агаарын урсгалыг хурдасгах, байгалийн конвекцийг албадан конвекц болгохын тулд бүх хөргөлтийн системд сэнс нэмэх шаардлагатай.
▲ Сэнсний хөргөлтийн зарчим
(2) Дулааныг гадагшлуулахын тулд халаалтын хоолойн радиатор
Дулааны хоолойн радиаторын дулаан ялгаруулалт нь дулаан дамжуулах хоолой нь доторх ажлын шингэний фазын өөрчлөлт дээр тулгуурладаг гэсэн үг юм.Энэ шингэн нь буцалгах цэг багатай, дэгдэмхийлэхэд хялбар байдаг.Дулааны хоолойн нэг төгсгөл нь лазер доторх дулаан шингээгчтэй холбогдсон ууршилтын төгсгөл юм;нөгөө төгсгөл нь конденсацийн төгсгөл бөгөөд энэ нь гаднах дулаан шингээгч болон сэнстэй холбогддог.Хоолойн хана нь шингэн шингээх зулын голтой бөгөөд энэ нь хялгасан судасны сүвэрхэг материалаас бүрддэг.Лазерыг халаах үед уурших төгсгөлийг халааж, ажлын шингэн хурдан ууршдаг, уур нь даралтын зөрүүгээр конденсацийн төгсгөлд урсаж, дулааныг ялгаруулж, сэнсээр гадагшилдаг;Үүний зэрэгцээ уур нь дахин шингэн болж өтгөрөх ба шингэн нь зулын голоор дамжин ууршилтын хэсэг рүү буцаж урсдаг.(Хэрэв энэ нь таталцлын дулааны хоолой бол зулын гол байхгүй, шингэн нь хоолойн хананд наалдаж, таталцлын хүчээр ёроолын ууршилтын хэсэг рүү буцаж урсдаг).Энэ мөчлөг зогсохгүй, дулаан нь лазерын дотроос гадна тал руу шилждэг.
▲ Дулааны хоолойн радиаторын дулаан ялгаруулах зарчим
IPG-ийн LightWELD 1500 гар лазер гагнуурын систем нь дулааны хоолойн радиаторын хөргөлтийн уусмалыг ашигладаг.LightWELD-ийн дизайн, үйлдвэрлэл нь жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй гэдгээрээ онцлог бөгөөд энэ нь одоогийн гар лазер гагнуурын машинд шинэ үеийг өөрчлөхөд хүргэдэг.Гагнуураас гадна гар лазерын гагнуур, цэвэрлэгээний үүргийг гүйцэтгэдэг.LightWELD гар лазер гагнуурын машин нь хөргөлтийн нэмэлт төхөөрөмжид шаардагдах эрчим хүчний зарцуулалтгүйгээр агаараар хөргөх аргыг хэрэглэж, хөргөлтийн хоолой, эд анги, хяналт, засвар үйлчилгээний холбоосыг арилгаж, зардлыг бууруулж, зөөврийн чадварыг нэмэгдүүлж, системийн ерөнхий найдвартай байдлыг сайжруулдаг.
▲ LightWELD 1500 гар лазер гагнуурын систем
(Зураг интернэтээс ирсэн, хэрэв зөрчил байвал бидэнтэй холбогдож устгана уу)
(3) Компрессорын хөргөлт ба хөргөлт
Компрессорын хөргөлт ба дулаан ялгаруулах зарчим: Компрессор нь хөргөгчийг шахаж, хөргөгчийг өндөр температур, өндөр даралтын хий болгон хувиргаж, гадаад конденсатор руу урсдаг.Өндөр температур, өндөр даралттай хий нь конденсациар нам температур, өндөр даралтын шингэн болж, шингэрүүлэх явцад үүссэн дулааныг сэнстэй хамт машинаас гадагшлуулдаг.Бага температур, өндөр даралттай шингэн хөргөлтийн бодис нь тэлэлтийн хавхлагаар дамжин даралтыг бууруулж, бага температуртай, бага даралттай, амархан ууршдаг төлөв болж, дотоод ууршуулагч руу урсдаг.Ууршуулагч нь хөргөлтийн үр дүнд хүрэхийн тулд лазерын дотоод температурыг багасгахын тулд дулааныг шингээдэг бөгөөд дараа нь хөргөгч нь өндөр температур, нам даралтын хий болж ууршдаг.Ууршуулагчаар ууршуулсан хийн хөргөгч нь компрессороор дахин шахагдаж, нааш цааш эргэлддэг бөгөөд энэ нь машин доторх дулаан ялгаралтыг мэдэрдэг.
▲ Компрессорын хөргөлт ба дулааныг тараах зарчим
GW Laser компаний үйлдвэрлэсэн A1500W ухаалаг агаар хөргөлттэй гар гагнуурын машин нь компрессорын хөргөлт, дулаан ялгаруулах схемийг ашигладаг.GW Laser нь 976 нм технологийн тасралтгүй эрэл хайгуул, шинэчлэлд чиглэдэг
976 нм-ийн фотоэлектрик хувиргах өндөр үр ашигтай хосолсон энэ нь агаарын хөргөлттэй хөргөлтийн хүчин чадлын асуудлыг бүтээлчээр шийдэж, эрчим хүчний хэрэглээ, зөөврийн асуудлыг шийдэж, салбартаа анхны агаарын хөргөлттэй 976 нм технологийг нэвтрүүлж, дахин тэргүүлсэн. шилэн лазерын технологийн хөгжлийн чиглэл.Энэхүү загвар нь гагнуур, зүсэх, цэвэрлэх гурвыг нэг дор багтаасан функцийг хэрэгжүүлсэн.
▲ GW Laser A1500W ухаалаг агаарын хөргөлттэй гар гагнуурчин
Хөргөх хэд хэдэн аргыг харьцуулах
Сэнсний хөргөлтийн бүтэц нь харьцангуй энгийн.Энэ нь зүгээр л дулаан шингээгч дэх дулааныг дулаан шингээгч рүү тарааж, дараа нь сэнсний албадан конвекцоор дулааныг гадагшлуулахын тулд дулаан шингээгч болон орчны агаарын температурын зөрүүг ашигладаг.Зуны улиралд орчны температур хэт өндөр байх үед дулаан шингээгч болон агаарын температурын зөрүү хэтэрхий бага байх ба дулаан ялгаруулах чадвар ихээхэн буурдаг.Энэ нь зөвхөн дулааныг идэвхгүй тарааж чаддаг, хүрээлэн буй орчны нөлөөнд маш их өртдөг, температурыг нарийн хянах боломжгүй байдаг.Давуу тал нь ерөнхий тоног төхөөрөмж, хяналтын систем нь энгийн байдаг.
Энгийн сэнс хөргөх аргатай харьцуулахад дулааны хоолойн радиатор нь илүү их дулаан дамжуулах хоолойтой тул бүтэц нь харьцангуй төвөгтэй байдаг.Энэ нь ажлын материалын ууршилт, конденсаци дээр тулгуурладаг бөгөөд дулааныг халаагчаас дулаан шингээгч рүү хурдан шилжүүлж, дараа нь сэнсээр дамжуулан дулааныг агаарт тараана.Энэ нь мөн температурыг нарийн хянах боломжгүй, хүрээлэн буй орчны температурт ихээхэн саад учруулдаг идэвхгүй дулаан ялгаруулалтад хамаардаг.
Компрессорын хөргөлт ба дулаан ялгаруулах схем нь идэвхтэй дулаан ялгаруулалтад хамаарна.Компрессор болон тэлэлтийн хавхлага байгаа тул хөргөлтийн урсгал, даралтыг тохируулах замаар температурыг нарийн хянах боломжтой.Үүний зэрэгцээ конденсатор дахь хөргөлтийн температур нь дулаан шингээгчийн температураас өндөр байдаг бөгөөд энэ нь дулааныг хурдан гаргахад тусалдаг.агаарт дамждаг.Түүний хяналтын систем нь илүү төвөгтэй;Үүний зэрэгцээ түүний бүтэц нь дээрх хоёр схемээс хамаагүй илүү төвөгтэй тул тоног төхөөрөмжийн эзэлхүүн, жин нь мөн адил нэмэгддэг.
Уламжлалт шилэн лазеруудын ихэнх нь дулааныг арилгахын тулд усан хөргөлтийг ашигладаг.Эхлээд усыг компрессорын хөргөлтөөр хөргөж, дараа нь лазерыг усаар хөргөнө.Гуанхуй лазерын агаарт хөргөлттэй дулаан ялгаруулах схем нь лазерыг хөргөхөд компрессорын хөргөлтийг шууд ашигладаг бөгөөд ус байхгүй, дулаан дамжуулах завсрын холбоосыг арилгадаг тул дулааны тархалтын үр ашиг өндөр, эзэлхүүн, жинг багасгах боломжтой.
Лабораторид бид тогтмол температур, чийгшлийн туршилтын хайрцгийг зуны улиралд өндөр температурт ашиглах орчныг загварчлахын тулд 35 ° C-ыг тохируулах, мөн лазерын дотоод ашигт утаснуудын температурын өөрчлөлтийг янз бүрийн агаар хөргөх схемээр туршиж үздэг. бүрэн 1500 Вт чадалтай..Туршилтын өгөгдлөөс харахад шилэн эсийн температур эхний хэдэн минутанд экспоненциалаар нэмэгдэж, 10 орчим минутын турш тогтворждог нь тодорхой харагдаж байна.Компрессорын хөргөлтийн нөлөөгөөр лазерыг идэвхтэй хөргөх боломжтой тул температурыг 60 ° C-аас доош температурт хянах боломжтой бөгөөд температурын өөрчлөлт харьцангуй тогтвортой байна;нөгөө хоёр нь зөвхөн идэвхгүй дулаан ялгаруулалтад найдаж болох тул дотоод температур нь компрессорын хөргөлтийн схемээс арай өндөр байдаг;, Дулааны хоолойн дулаан дамжуулах өндөр үр ашигтай учраас лазерын дотроос дулааныг сайн гадагшлуулж чаддаг тул дотоод температур нь цэвэр сэнснийхээс бага, температурын өсөлт нь илүү зөөлөн байдаг.
▲ Агаарын хөргөлтийн янз бүрийн схем бүхий лазер 1.5 кВт чадалтай лазер гаргах үед температурын өөрчлөлт цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөг.
(лабораторийн мэдээлэл, бодит талбайн ашиглалтаас хазайсан байж болно)
Эпилог
Шилэн лазерын салбарт GW Laser нь дэлхийн лазерын аварга IPG-д үргэлж чиглсээр ирсэн.Цэргийн чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг нь Гуанхуй хотын өвөрмөц брэндийн давуу тал юм.Олон жилийн өмнө GW Laser нь агаарын хөргөлт, дулаан ялгаруулах чиглэлээр тасралтгүй хайгуул хийх шинжлэх ухааны судалгааны хүчийг зохион байгуулж эхэлсэн.Цаашид бид энэ талыг үргэлжлүүлэн сайжруулж, бүтээгдэхүүний тогтвортой байдлыг тасралтгүй сайжруулж, бүтээгдэхүүн, технологийг давтан сайжруулж, олон салбарын хэрэгцээг хангах болно.боловсруулах хэрэгцээ
Шуудангийн цаг: 2022 оны 3-р сарын 10