激光冷水機(jī)常用于冷卻切割機(jī)、打標(biāo)機(jī)、雕刻機(jī)等激光設(shè)備的CO2激光玻璃管、半導(dǎo)體激光器、或光纖激光器等。選擇合適的激光冷水機(jī)可提高激光器的使用壽命和加工精度,把激光設(shè)備的性能發(fā)揮到極致。然而,大多數(shù)用戶和廠家在選用和推薦激光冷卻系統(tǒng)時(shí)往往概念很模糊,市面上很多激光冷水機(jī)也是指標(biāo)不清,用戶配備也是隨大流,不能準(zhǔn)確地對(duì)激光設(shè)備做到合理的保護(hù)。下面提到五大指標(biāo)對(duì)的選型很關(guān)鍵:
1、制冷量
制冷量顧名思義為冷卻系統(tǒng)的實(shí)際制冷能力,是激光器冷卻設(shè)備選擇的第一個(gè)指標(biāo)。用戶可根據(jù)激光器的不同功率,來(lái)計(jì)算激光器的發(fā)熱量,進(jìn)而選配合適的激光冷水機(jī)。
計(jì)算公式:P熱=P激光*(1-η)/η
P熱:代表激光器發(fā)熱量(W);
P激光:代表激光器輸出功率(W);
η:激光器光電轉(zhuǎn)換率(%),根據(jù)不同的激光器確定。
光電轉(zhuǎn)換率η的取值范圍
二氧化碳激光器:8-10%
燈泵激光器:2-3%
半導(dǎo)體泵浦激光器:30-40%
光纖激光器:30-40%
例如:二氧化碳激光器的輸出功率是800W,光電轉(zhuǎn)換率是8.5%
P熱800*(1-8.5%)/8.5%=8612W
2、水流量和增壓泵揚(yáng)程
大家最關(guān)注制冷量,往往會(huì)忽視水流量這個(gè)指標(biāo)。制冷量代表壓縮機(jī)可提供的制冷能力,而水流量代表冷水機(jī)帶走熱量的能力,這就造成大家常??吹降默F(xiàn)象。
3、熱效率和水容積
以上概念可引出了冷水機(jī)熱效率和水容積,也就是壓縮機(jī)工作控制方式和水箱大小的兩個(gè)指標(biāo)。一般水箱越大越好,但在設(shè)計(jì)上不同的壓縮機(jī)控制方式會(huì)有很大不同。這就是同樣的壓縮機(jī)制冷量和水容積,帶有PID反饋功能的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式會(huì)大大提高整體系統(tǒng)的制冷能力。
4、溫控精度
這個(gè)指標(biāo)完全來(lái)自激光器的要求,對(duì)于半導(dǎo)體激光器來(lái)講必須溫控精度±0.1~0.01℃,這就要求壓縮機(jī)預(yù)知溫度變化規(guī)律,自適應(yīng)負(fù)載的變化,一般用集成溫控模塊的水冷機(jī)都不可能做到這一點(diǎn)。當(dāng)然對(duì)CO2激光器來(lái)講溫度要求±2℃到±5℃,市面上大多數(shù)專用水冷機(jī)都可以做到。
5、水質(zhì)要求和水過(guò)濾及水循環(huán)系統(tǒng)材質(zhì)
(1)綜合指標(biāo)往往被忽略,但其非常重要,直接影響激光器的壽命。
(2)市面上大多是冷水機(jī)冷媒管采用銅管,而蒸發(fā)盤直接置于冷卻水中,會(huì)產(chǎn)生大量的銅銹,直接影響激光器。
(3)很多無(wú)過(guò)濾器的是冷水機(jī)直接加自來(lái)水或者使用長(zhǎng)時(shí)間不更換的純凈水,都會(huì)使滋生的細(xì)菌和雜質(zhì)沉積到激光器,影響激光器的壽命和使用效果。
無(wú)論選用什么樣的激光冷水機(jī),都應(yīng)選用成熟生產(chǎn)廠家。長(zhǎng)流儀器擁有20年冷水機(jī)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造經(jīng)驗(yàn),在激光行業(yè)擁有多家成功的合作案例,例如intel、NXP、nVIDIA、Advantest、京東方、華為、大唐等國(guó)內(nèi)外知名用戶。