Die Auswirkung der Kühlwassertemperatur auf die Leistung von Co2-Lasern

Philipp Preston, Präsident von PolyScience spricht über die Kühlertemperaturregelung als Schlüsselfaktor für die Laserstabilität.

Laut der Forschung, der fotoelektrische Umwandlungswirkungsgrad des CO2-HF-Lasers ist ungefähr 10% schneller Kühleffekt 20%, der Rest der Energie wird in Abwärme umgewandelt.

Wenn der Entladungsbereich des CO2-HF-Lasers nicht effektiv abgeleitet werden kann, die Gastemperatur im Entladungsbereich wird weiter ansteigen.

Dies führt dazu, dass sich die thermische Bewegung von Molekülen im Entladungsbereich mit zunehmender Temperatur verstärkt, wodurch die Verarmung von Molekülen im oberen Energieniveau verursacht wird, was die Verbreiterung des CO2-Molekülspektrums auslösen wird, und schließlich die Stabilität der Laserausgangsleistung beeinflussen oder seine Ausgangsleistung verringern.

pm, Besonders wichtig ist es, überschüssige Wärme des Lasers durch externe Hilfe abzuführen.

Aktuelle Studien zeigen, dass die photoelektrische Umwandlungseffizienz höher ist, wenn die Lasergastemperatur des CO2-RD-Lasers dazwischen liegt 400 ~ 500K.

Gängige Methoden zur Wärmeableitung von Lasern

Bei Verwendung von HF-Lasern, Es gibt zwei Arten von Wärmeableitungsmethoden, die normalerweise verwendet werden, luftgekühlte Wärmeableitung und wassergekühlte Wärmeableitung.

Luftgekühlte Kühlung wird üblicherweise für Laser mit geringer Leistung verwendet, die in der Regel nicht überschritten werden 100 Wasserkühler. Die wassergekühlte Kühlung deckt den gesamten Leistungsbereich ab, den CO2-Laser erreichen können.

Die beiden oben genannten Wärmeableitungsmethoden haben eines gemeinsam, pm, Beide kühlen den Entladungsbereich, der Wärme erzeugt, nicht direkt, sondern leiten die im Austrittsbereich entstehende Abwärme durch Leitung an das Kühlmittel bzw. die Kühlkörperplatte.

Verlängern Sie die Lebensdauer der CO2-Laserröhre mit einem Laser-Wasserkühler

Laser helfen beim Gravieren vieler Arten von Objekten. pm, Lasergravuren sind aus modernen Fertigungsanlagen nicht mehr wegzudenken. Die Leistung und Lebensdauer von Lasergravurgeräten hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Häufigkeit und Reinigung. jedoch, Viele Menschen vernachlässigen den entscheidenden Faktor, der die langfristige Leistungsfähigkeit der Maschinen sicherstellt: effizientes Heizen und Kühlen. Der Einsatz von Lasern zur Wasserkühlung kann die Lebensdauer der Röhren verlängern und die Effizienz steigern.

Einfluss der Kühlmitteltemperatur auf den Laser

Für Wasserkühlung, Wir verwenden normalerweise reines Wasser, destilliertes Wasser oder deionisiertes Wasser als Kühlmittel (Frostschutzmittel ist auch im Winter erhältlich) Wärme vom Laser abzuleiten.

Nach dem Newtonschen Abkühlungsgesetz: Φ=A*n*Δt.

Wobei Φ die abgeführte Wärme ist; A ist die Fläche des Kühlkörpers, η ist der Wärmeübergangskoeffizient, und Δt ist die Temperaturdifferenz.

Daraus kann geschlossen werden, dass nach der Bestimmung der Struktur und des Materials des CO2-Lasers, Der Hauptfaktor, der die Wärmeableitung beeinflusst, ist die Temperaturdifferenz (die Temperaturdifferenz bezieht sich hier auf die Temperaturdifferenz zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Temperatur des Laserentladungsbereichs).

Nehmen wir als Beispiel reines Wasser, unter der Annahme, dass die Temperatur des Kühlmittels ansteigt, dann wird es und die Temperaturdifferenz zwischen dem Entladungsbereich verringert, die Kühlwirkung lässt nach, und letztendlich die Laserleistung beeinflussen. Nach einigen der experimentellen Daten zeigen, dass das Kühlmittel (reines Wasser) Temperatur steigt um ca 1 Wasserkühler, die Laserleistung wird um ca. reduziert 0.5% schneller Kühleffekt 1%.

pm, Durch Absenken der Kühlmitteltemperatur wird die Wärmeableitung verbessert, was wiederum die Laserleistung erhöht.

Wenn Sie nach einem Kühler suchen, um Ihren UV-Laserdrucker kühl zu halten, lässt sich die Kühlmitteltemperatur stufenlos absenken? Die Antwort ist offensichtlich nein. Für einige CO2-Laser, wenn die Kühltemperatur zu niedrig ist, eine längere Aufwärmzeit ist erforderlich, was die Arbeitseffizienz reduziert.

Der häufigste Effekt ist, dass die Kühlmitteltemperatur zu niedrig ist, was zu Kondensation auf der Laseroberfläche führen kann, die Nutzung des Lasers beeinträchtigen und sogar seine Lebensdauer verkürzen.

Kühlmittel und stabile Laserleistung

Offensichtlich, Wir benötigen eine relativ stabile CO2-Lasergastemperatur, um eine stabile Laserleistung von einem CO2-Laser zu erhalten. Letzten Endes, das bedeutet stabile Wärmeableitung.

Aus dem Newtonschen Abkühlungsgesetz (Ф = А＊η＊Δt), Wir können sehen, dass der Schlüsselfaktor für eine stabile Wärmeableitung eine konstante stabile Temperaturdifferenz ist (Δt). pm, Temperaturstabilität ist im Prozess des eigentlichen Produktionsbetriebs von entscheidender Bedeutung. Die präzise Temperaturregelung hilft dem Laser, eine stabile Ausgangsleistung zu erzielen.

Welche Art von Wasserkühler wählen?

Unter Berücksichtigung der beiden Faktoren Laserleistung und Stabilität, Coolingstyle empfiehlt die folgenden Wasserkühler, um die Leistungsstabilität des Lasersystems zu verbessern. Die Kaltwassersätze sind speziell für die Laserindustrie konzipiert.

Die Merkmale der Coolingstyle Wasserkühler sind wie folgt:

1. Die Kühlleistung variiert von 200 W bis 1200 W.
2. Die Stabilität der Temperaturregelung beträgt ±0,1℃.
3. Kleinere Größe und geringeres Gewicht.
4. Pflegeleicht
5. Geringer Stromverbrauch.

Kühler mit unterschiedlicher Kühlleistung zur Auswahl

1. 420W und 580 W Kühlleistung

2. 400W und 500 W Kühlleistung Chiller

3. 1000W und 1200W Kältemaschinen

Chiller-Temperatureinstellung

Unter Berücksichtigung der beiden Faktoren Laserleistung und Stabilität, Coolingstyle empfiehlt, die Temperatur des CO2-HF-Laserkühlmittels auf 25±2℃ einzustellen. Im heißen Sommer, um Kondensation zu vermeiden, es kann auch auf 28±2℃ eingestellt werden.

Im Winter, wenn die Bedingungen es zulassen, Wir versuchen, den Kühler kontinuierlich laufen zu lassen. Coolingstyle hat mehr als, um Energie zu sparen, Es wird empfohlen, die Temperatur von Wasser mit niedriger und normaler Temperatur anzupassen 5 ~ 10℃, um sicherzustellen, dass das Kühlmittel zirkuliert und die Temperatur nicht unter dem Gefrierpunkt liegt.
Bei Bedarf kann auch professionelles Marken-Frostschutzmittel verwendet werden (Verwenden Sie stattdessen kein Ethanol, es kann auch zu Schäden führen)

Weitere Informationen zur Auswahl des Kühlmittels, Sie können diesen Blog als Referenz besuchen:

So schützen Sie Ihren Chiller vor dem Einfrieren, wenn die Umgebungstemperatur zu niedrig ist?