激光冷水機選型

激光冷水機選型

冷水機選型

激光冷水機在激光加工過程中不僅保護CO2激光管、YAG固體激光器晶體和燈管防暴；充分、恒定的激光器内腔溫度是激光輸出功率穩定、激光腔無熱變型、激光光束質量一緻等的保證。選擇合适的激光器冷卻系統可大大提高激光器的使用壽命和加工精度，把激光設備(bèi)的性能發揮到很好。然而，大多數用戶和廠家在選用和推薦激光冷卻系統式都往往概念很模糊，市面上很多激光冷水機也是指标不清，用戶配備(bèi)也是随大流，不能準確(què)地對所用激光設備(bèi)做到合理的保護。 下面提到的幾個指标對激光冷水機的選擇很關鍵：

1.制冷量

a.顧名思義爲冷卻系統的實際制冷能力，是激光器冷卻設備(bèi)選擇的第一個(gè)指标。

b.一般我們可以根據激光器的光電(diàn)轉換效率來計算出激光器的發(fā)熱量，再來選擇。

P熱(rè) = P 激光 / μ

假設(shè)玻璃管CO2激光器的熱(rè)效率μ一般爲15%，80W的激光器則最少需要:80/0.15 = 533W

也就是說在産(chǎn)生80W激光的同時，激光器注入533W的能量，無效能量需要水冷機帶(dài)走。

c.有些時候我們，我們直接根據激光電(diàn)源的輸入額定功率減去激光器的輸出功率來確(què)定激光冷水機的制冷量。比如我們常用的射頻激光器和固體激光器都會标明額定滿功率的電(diàn)源電(diàn)壓和電(diàn)流，以相幹70W射頻激光器爲例，其要求電(diàn)源輸入48V25A，瞬時36A，可以計算輸入功率最大1200W。

2.水流量和增壓泵揚程

大家都會關注制冷量，往往會忽視水流量這個指标。制冷量代表壓縮機可是提供的制冷能力，而水流量代表冷水機帶(dài)走熱量的能力，這就造成大家常常看到的現象：名義制冷量1000W的冷水機連接一台80W的玻璃管，冷水機顯示25℃，激光管卻熱得發(fā)燙；在事實上沒有起到應用的作用。

3.熱效率和水容積

以上連個概念就引出瞭(le)水冷機熱效率和水容積的概念，也就是壓縮機的工作控制方式和水箱大小兩個指标。一般水箱越大越好，但在設計上不同的壓縮機控制方式會 有很大不同。這就是同樣的壓縮機制冷量和水容積，帶(dài)有PID反饋功能的運轉控制方式會大大提高整體系統的制冷能力。

4.溫控精度

這個指标*來自激光器的要求，對於(yú)半導體激光器來講必須溫控精度±0.1℃，這就要求壓縮機預知溫度變(biàn)化規律，自适應負載的變(biàn)化，一般用集成溫控模塊的 水冷機都不可能做到這一點。當然對CO2激光器來講溫度要求±2℃到±5℃，市面上大多數專用水冷機都可以做到。

5.水質要求和水過(guò)濾以及水循環(huán)系統材質

a.這一綜合指标往往被忽略，但其非常重用，直接影響(xiǎng)激光器的壽(shòu)命。

i.對CO2玻璃管激光器來講，兩端鏡片出屬於(yú)水流死角，很容易滞留水中的雜質，造成散熱不良，鏡片的微變(biàn)形直接影響激光器的輸出光束質量和光斑模式。

ii.對射頻激光器來講，散熱闆聚集水垢和銅鏽等雜質會造成腔内溫度過高電極闆變(biàn)形，進而溫度傳感器報(bào)警，激光器不出光等故障産生。

iii.對YAG激光器來講，泵浦燈(dēng)、晶體和鍍金腔的表面潔淨度直接影響出光功率和光斑模式；半導(dǎo)體模塊内微小水孔堵塞直接會燒毀巴條。

b.市面上大多是冷水機冷媒管採(cǎi)用銅管，而蒸發盤直接置於(yú)冷卻水中，會産生大量的銅鏽，直接影響激光器。

c.很多無過濾器的是冷水機直接加自來水或者使用長(zhǎng)時間不更換的純(chún)淨水，都會使滋生的細菌和雜質沉積到激光器，影響激光器的壽命和使用效果。

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