Apr 29 , 2025
En términos generales, las máquinas de soldadura láser refrigeradas por agua y refrigeradas por aire tienen sus propias ventajas y desventajas en aplicaciones de soldadura láser. Como todos sabemos, las máquinas de soldadura refrigeradas por agua han surgido con la popularidad de los láseres de fibra continua, mientras que las máquinas de soldadura láser refrigeradas por aire son sin duda una estrella en ascenso en los últimos tres años. Como profesionalMáquina láser fábrica, Hemos seguido de cerca estas tendencias y avances de la industria. Este artículo explorará los siguientes puntos.
Las principales fuentes de calor en los láseres de fibra son la fuente de la bomba y la cavidad de ganancia. Para la fuente de la bomba, su eficiencia de conversión es de aproximadamente 50%, lo que significa que parte de la energía equivalente a la potencia óptica de salida se convierte en calor. Si el calor no se disipa a tiempo, la temperatura dentro del chip aumentará rápidamente, provocando que la longitud de onda central del láser se desvíe con el aumento de la temperatura. En la cavidad de ganancia, después de que la luz de la bomba entra en la fibra de ganancia activa, solo una parte de ella se convierte en salida láser, y el resto de la energía se convierte en calor. Este calor aumenta la temperatura del medio de ganancia, lo que hace que el espectro de fluorescencia se amplíe y la vida útil de la radiación espontánea se acorte, reduciendo así la eficiencia de conversión de energía. Por lo tanto, la gestión térmica es crucial para los láseres de fibra. Actualmente, las tecnologías de gestión térmica comunes incluyen la refrigeración por aire y la refrigeración por agua. La refrigeración por aire se utiliza principalmente para láseres de pulso de baja potencia y láseres continuos de baja potencia, mientras que los láseres de fibra de potencia media y alta utilizan principalmente la refrigeración por agua como medida de refrigeración principal.
Mientras tanto, la refrigeración por aire se refiere al uso de ventiladores y refrigerantes para mejorar la convección del aire y lograr el intercambio de calor dentro de la máquina. No se requiere equipo adicional de refrigeración por agua, lo que reduce los costos y reduce significativamente el tamaño y el peso del equipo.
Cuando hablamos de las fuentes de soldadura láser de refrigeración por aire. Todavía hay la diferencia entre diferentes tecnologías. Aunque todos se llaman láseres refrigerados por aire, los esquemas de refrigeración por aire utilizados son diferentes: Refrigeración por ventilador, refrigeración por tubería de calor, refrigeración por compresor
La refrigeración por ventilador utiliza un sustrato con buena conductividad térmica (como cobre o aluminio, etc.) para transferir el calor generado en la fuente de la bomba y la cavidad de ganancia al disipador de calor, Y luego disipar el calor por convección. La Transferencia de Calor convectiva se puede dividir en convección natural y convección forzada de acuerdo con la fuerza impulsora del flujo de fluido. En ausencia de fuerza externa, el fluido fluye espontáneamente debido a la diferencia de temperatura, lo que se llama convección natural. Bajo el impulso de fuerzas externas como ventiladores, el fluido fluye rápidamente y elimina el calor, lo que se llama convección forzada.
La disipación de calor del tubo de calor se basa en el cambio de fase del líquido de trabajo dentro del tubo de calor para transferir calor. Este líquido tiene un bajo punto de ebullición y es fácil de evaporar. Un extremo de la tubería de calor (extremo de evaporación) está conectado al radiador del láser, y el otro extremo (extremo de condensación) está conectado al radiador externo y al ventilador. La pared del tubo contiene una mecha hecha de material poroso. Cuando el láser genera calor, el extremo de evaporación se calienta, lo que hace que el líquido de trabajo se evapore rápidamente. El vapor fluye hacia el extremo de condensación bajo la acción de la diferencia de presión, libera calor a través del ventilador y se condensa nuevamente en líquido. El líquido regresa al extremo de evaporación a través de la mecha (en una tubería de calor por gravedad, el líquido se adhiere a la pared del tubo y fluye de regreso bajo la acción de la gravedad). Este ciclo continúa transfiriendo el calor dentro del láser hacia el exterior.
El principio de la refrigeración del compresor es comprimir el refrigerante en un gas de alta temperatura y alta presión, que luego fluye al condensador externo. El gas se condensa en un líquido de baja temperatura y alta presión, y el calor generado se descarga al exterior a través de un ventilador. El refrigerante líquido de baja temperatura y alta presión es descomprimido por la válvula de expansión y se convierte en un vapor de baja temperatura y baja presión, que fluye hacia el evaporador interno. El evaporador absorbe calor, baja la temperatura dentro del láser y el refrigerante se evapora en un gas de alta temperatura y baja presión. A continuación, el gas se comprime de nuevo y el ciclo se repite para refrigeración continua.
Los sistemas refrigerados por aire son más adecuados para láseres de pulso de baja potencia y Algunos láseres continuos de baja potencia, especialmente para la potencia por debajo de 2kw con ventajas significativas con tamaño pequeño y menor costo de mantenimiento y también el envío.
El efecto de enfriamiento de refrigerado por aireMáquina de soldadura láser de manoModelos es relativamente más débil en comparación con los refrigerados por agua. Los sistemas refrigerados por agua utilizan el flujo de agua para enfriar el rayo láser, mejorando la velocidad y la eficiencia de la soldadura. Este Método de enfriamiento es más estable y da como resultado una mejor calidad de soldadura en comparación con los sistemas refrigerados por aire. Sin embargo, debido a la necesidad de flujo de agua en el sistema de enfriamiento, las máquinas refrigeradas por agua son relativamente más pesadas, requieren más energía y también implican mayores costos de mantenimiento.
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