激光冷水機選型

冷水機選型

激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)冷(leng)(leng)水機在(zai)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)加工過程中(zhong)不僅保護(hu)CO2激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)管、YAG固體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器晶體和(he)燈管防暴；充(chong)分(fen)、恒定(ding)的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器內腔溫度(du)是(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)輸(shu)出功率(lv)穩定(ding)、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)腔無熱變型、激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束質(zhi)量一(yi)致(zhi)等的(de)保證。選擇合適的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器冷(leng)(leng)卻系統可(ke)大大提(ti)高激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器的(de)使用壽(shou)命和(he)加工精(jing)度(du)，把(ba)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)設(she)備(bei)的(de)性能發揮到很(hen)好。然而，大多數(shu)用戶和(he)廠家在(zai)選用和(he)推(tui)薦(jian)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)冷(leng)(leng)卻系統式都往往概念很(hen)模糊，市面上很(hen)多激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)冷(leng)(leng)水機也是(shi)指標不清，用戶配備(bei)也是(shi)隨大流，不能準確地對(dui)所用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)設(she)備(bei)做到合理(li)的(de)保護(hu)。 下面提(ti)到的(de)幾個指標對(dui)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)冷(leng)(leng)水機的(de)選擇很(hen)關鍵：

1.制冷量

a.顧名(ming)思義為冷(leng)卻(que)系(xi)統的(de)實際制冷(leng)能(neng)力，是激光器冷(leng)卻(que)設備(bei)選擇的(de)第一個指標。

b.一般我(wo)們(men)可以根(gen)據激光器的光電(dian)轉換效率來計(ji)算出(chu)激光器的發熱量，再(zai)來選擇(ze)。

P熱 = P 激光 / μ

假設玻璃管CO2激光(guang)器的熱效率μ一般為15%，80W的激光(guang)器則最少需要(yao):80/0.15 = 533W

也就是說在產(chan)生80W激光的同時，激光器注(zhu)入533W的能量(liang)，無效(xiao)能量(liang)需要水冷機帶走。

c.有些時(shi)候我們(men)，我們(men)直接根據(ju)激(ji)(ji)光(guang)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入額(e)定功率(lv)減去激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)的(de)輸(shu)出功率(lv)來(lai)確定激(ji)(ji)光(guang)冷水機的(de)制冷量。比如我們(men)常用的(de)射頻(pin)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)和(he)(he)固體激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)都會標明額(e)定滿功率(lv)的(de)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)壓和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)流，以(yi)相干70W射頻(pin)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)為例，其要求電(dian)(dian)(dian)源(yuan)輸(shu)入48V25A，瞬時(shi)36A，可(ke)以(yi)計算輸(shu)入功率(lv)最大1200W。

2.水(shui)流(liu)量和(he)增(zeng)壓(ya)泵揚程(cheng)

大家(jia)都會(hui)關注制冷量(liang)，往(wang)往(wang)會(hui)忽視水(shui)(shui)流量(liang)這個指標。制冷量(liang)代(dai)表壓縮機(ji)可是(shi)提供的制冷能力(li)，而水(shui)(shui)流量(liang)代(dai)表冷水(shui)(shui)機(ji)帶走熱量(liang)的能力(li)，這就造成大家(jia)常常看到(dao)的現象：名義(yi)制冷量(liang)1000W的冷水(shui)(shui)機(ji)連(lian)接一臺80W的玻璃管，冷水(shui)(shui)機(ji)顯示(shi)25℃，激(ji)光管卻熱得發燙(tang)；在事實上沒有起到(dao)應用(yong)的作(zuo)用(yong)。

3.熱效率和水容積

以上連個(ge)概(gai)(gai)念(nian)就引出了(le)水(shui)冷(leng)機熱效率和(he)水(shui)容積(ji)的(de)概(gai)(gai)念(nian)，也就是(shi)壓縮(suo)機的(de)工作(zuo)控(kong)制(zhi)方式和(he)水(shui)箱大(da)小兩(liang)個(ge)指標。一般水(shui)箱越大(da)越好，但在(zai)設計上不同的(de)壓縮(suo)機控(kong)制(zhi)方式會 有(you)很(hen)大(da)不同。這就是(shi)同樣的(de)壓縮(suo)機制(zhi)冷(leng)量和(he)水(shui)容積(ji)，帶有(you)PID反饋功能的(de)運轉控(kong)制(zhi)方式會大(da)大(da)提高整體系(xi)統的(de)制(zhi)冷(leng)能力。

4.溫控精度

這(zhe)個指標*來自(zi)激光(guang)器的要求，對于半(ban)導體激光(guang)器來講(jiang)必(bi)須溫控精度±0.1℃，這(zhe)就要求壓縮機預知(zhi)溫度變化規律，自(zi)適(shi)應負載的變化，一(yi)般(ban)用集(ji)成溫控模塊的 水冷機都(dou)不可能做(zuo)(zuo)到這(zhe)一(yi)點。當(dang)然對CO2激光(guang)器來講(jiang)溫度要求±2℃到±5℃，市面上大多數專用水冷機都(dou)可以做(zuo)(zuo)到。

5.水(shui)質要求和水(shui)過濾(lv)以(yi)及水(shui)循(xun)環系統材(cai)質

a.這一(yi)綜合指標往往被忽略，但(dan)其(qi)非常(chang)重用，直接(jie)影響激光器(qi)的壽(shou)命。

i.對(dui)CO2玻璃管(guan)激光(guang)器來(lai)講，兩端鏡(jing)片(pian)出屬(shu)于(yu)水流死角，很容易(yi)滯留水中的雜(za)質，造成散熱(re)不良，鏡(jing)片(pian)的微變形直(zhi)接影響激光(guang)器的輸出光(guang)束質量和光(guang)斑(ban)模式。

ii.對射頻激光(guang)器(qi)來講，散熱板聚集水垢和銅銹等雜質會造成(cheng)腔內溫(wen)度過(guo)高(gao)電極板變形(xing)，進而溫(wen)度傳感器(qi)報警，激光(guang)器(qi)不出光(guang)等故障產生(sheng)。

iii.對YAG激光器(qi)來講，泵浦燈、晶體和鍍金腔的表面潔凈(jing)度直接影響出光功率(lv)和光斑模式(shi)；半(ban)導體模塊內微小水(shui)孔堵(du)塞直接會燒毀(hui)巴條(tiao)。

b.市面上大多是冷水(shui)(shui)機冷媒管采用(yong)銅管，而蒸發(fa)盤(pan)直(zhi)接置于冷卻水(shui)(shui)中，會(hui)產生大量的銅銹，直(zhi)接影響激光器。

c.很多無過濾器的是冷水(shui)機直(zhi)接加自(zi)來水(shui)或(huo)者(zhe)使用(yong)長時間(jian)不更換的純凈水(shui)，都(dou)會使滋生的細菌和(he)雜質沉積到激(ji)光器，影響激(ji)光器的壽命和(he)使用(yong)效果(guo)。

激光冷水機選型