Quelle est la déférence entre les machines de soudage laser refroidies à l'eau et à l'air

D'une manière générale, les machines de soudage laser refroidies à l'eau et à l'air ont leurs propres avantages et inconvénients dans les applications de soudage au laser. Comme nous le savons tous, les machines de soudage refroidies à l'eau ont émergé avec la popularité des lasers à fibre continue, tandis que les machines de soudage laser refroidies à l'air sont sans aucun doute une étoile montante au cours des trois dernières années. En tant que professionnelUsine de machine de laser, Nous avons suivi de près ces tendances et progrès de l'industrie. Cet article explorera les points suivants.

1. Préface.

Les principales sources de chaleur dans les lasers à fibre sont la source de pompe et la cavité de gain. Pour la source de pompe, son efficacité de conversion est d'environ 50%, ce qui signifie qu'une partie de l'énergie équivalente à la puissance optique de sortie est convertie en chaleur. Si la chaleur n'est pas dissipée dans le temps, la température à l'intérieur de la puce augmentera rapidement, provoquant une dérive de la longueur d'onde centrale du laser avec l'augmentation de la température. Dans la cavité de gain, après que la lumière de la pompe entre dans la fibre de gain actif, seule une partie de celle-ci est convertie en sortie laser et le reste de l'énergie est converti en chaleur. Cette chaleur augmente la température du milieu de gain, provoquant un élargissement du spectre de fluorescence et une réduction de la durée de vie du rayonnement spontané, réduisant ainsi l'efficacité de conversion énergétique. Par conséquent, la gestion thermique est cruciale pour les lasers à fibre. Les technologies de gestion thermique actuellement courantes incluent le refroidissement par air et le refroidissement par eau. Le refroidissement par air est principalement utilisé pour les lasers à impulsions de faible puissance et les lasers continus de faible puissance, tandis que les lasers à fibre de moyenne et haute puissance utilisent principalement le refroidissement par eau comme principale mesure de refroidissement.

2. Quelle est donc la différence de base entre le refroidissement par air et la technologie de refroidissement par eau

Le refroidissement par air en temps voulu fait référence à l'utilisation de ventilateurs et de réfrigérants pour améliorer la convection de l'air et obtenir un échange de chaleur à l'intérieur de la machine. Aucun équipement de refroidissement d'eau supplémentaire n'est requis, ce qui réduit les coûts et réduit considérablement la taille et le poids de l'équipement.

3. la différence détaillée de la technologie de refroidissement d'air

Lorsque nous avons parlé des sources de soudage laser de refroidissement par air. Il y a encore la différence entre les différentes technologies. Bien qu'ils soient tous appelés lasers refroidis par air, les schémas de refroidissement par air utilisés sont différents: refroidissement par ventilateur, refroidissement par caloduc, refroidissement par compresseur

Le refroidissement par ventilateur utilise un substrat avec une bonne conductivité thermique (comme le cuivre ou l'aluminium, etc.) pour transférer la chaleur générée dans la source de la pompe et la cavité de gain vers le dissipateur de chaleur, puis dissiper la chaleur par convection. Le transfert de chaleur convectif peut être divisé en convection naturelle et convection forcée en fonction de la force motrice de l'écoulement du fluide. En l'absence de force externe, le fluide s'écoule spontanément en raison de la différence de température, appelée convection naturelle. Sous l'entraînement de forces externes telles que les ventilateurs, le fluide s'écoule rapidement et enlève la chaleur, appelée convection forcée.

La dissipation thermique du caloduc repose sur le changement de phase du liquide de travail à l'intérieur du caloduc pour transférer la chaleur. Ce liquide a un point d'ébullition bas et est facile à évaporer. Une extrémité du caloduc (extrémité d'évaporation) est connectée au radiateur du laser et l'autre extrémité (extrémité de condensation) est connectée au radiateur et au ventilateur externes. La paroi du tube contient une mèche en matériau poreux. Lorsque le laser génère de la chaleur, l'extrémité d'évaporation se réchauffe, provoquant l'évaporation rapide du liquide de travail. La vapeur s'écoule vers l'extrémité de condensation sous l'action de la différence de pression, libère de la chaleur à travers le ventilateur et se condense à nouveau en liquide. Le liquide retourne à l'extrémité d'évaporation par la mèche (dans un caloduc par gravité, le liquide adhère à la paroi du tube et retourne sous l'action de la gravité). Ce cycle continue de transférer la chaleur à l'intérieur du laser vers l'extérieur.

Le principe de la réfrigération du compresseur est de comprimer le réfrigérant en un gaz à haute température et à haute pression, qui s'écoule ensuite vers le condenseur externe. Le gaz se condense en un liquide haute pression à basse température et la chaleur générée est évacuée vers l'extérieur par un ventilateur. Le réfrigérant liquide à basse température et à haute pression est décompressé par le détendeur et devient une vapeur à basse température et à basse pression, qui s'écoule vers l'évaporateur interne. L'évaporateur absorbe la chaleur, abaisse la température à l'intérieur du laser et le réfrigérant s'évapore en un gaz basse pression à haute température. Le gaz est ensuite comprimé à nouveau et le cycle est répété pour une réfrigération continue.

4. machines de soudage laser de refroidissement par eau ou machines de soudage de refroidissement par air?

Les systèmes refroidis par air sont plus adaptés aux lasers à impulsion de faible puissance et à certains lasers continus de faible puissance, en particulier pour la puissance inférieure à 2kW, avec des avantages significatifs avec une petite taille et un coût de maintenance inférieur l'expédition.

L'effet de refroidissement de l'air-refroidiMachine de soudage laser portableModèles est relativement plus faible par rapport à ceux refroidis à l'eau. Les systèmes refroidis à l'eau utilisent le débit d'eau pour refroidir le faisceau laser, améliorant ainsi la vitesse et l'efficacité du soudage. Cette méthode de refroidissement est plus stable et se traduit par une meilleure qualité de soudage par rapport aux systèmes refroidis par air. Cependant, en raison du besoin d'écoulement d'eau dans le système de refroidissement, les machines refroidies à l'eau sont relativement plus lourdes, nécessitent plus d'énergie et impliquent également des coûts de maintenance plus élevés.