Op it mêd fan laserferwurking wurde lasers mei hege krêft en hege werhellingsfrekwinsje de kearnapparatuer yn yndustriële presyzjeproduksje. Mei de tanimmende krêfttichtens is termysk behear lykwols in wichtige knelpunt wurden dat de systeemprestaasjes, libbensdoer en ferwurkingskrektens beheint. Tradisjonele loft- of ienfâldige floeistofkoelingsoplossingen binne net mear genôch. Ynnovative koeltechnologyen meitsje no in sprong foarút yn 'e sektor. Dit artikel ûntbleatet fiif avansearre termyske behearoplossingen om jo te helpen effisjinte en stabile laserferwurkingssystemen te berikken.
1. Mikrokanaal floeistofkoeling: In "vaskulêr netwurk" foar presys temperatuerkontrôle
① Technologyprinsipe:
Kanalen op mikronskaal (50–200 μm) binne ynbêde yn 'e laserfersterkingsmodule of glêstriedkombinator. Hege-snelheid sirkulearjende koelmiddel (lykas wetter-glykolmingsels) streamt direkt yn kontakt mei de waarmteboarne, wêrtroch't ekstreem effisjinte waarmteôffier berikt wurdt mei waarmtestreamdichtheden fan mear as 1000 W/cm².
② Wichtige foardielen:
5–10× ferbettering yn waarmteôffiereffisjinsje yn ferliking mei tradisjonele koeling fan koperen blokken.
Stipet stabile trochgeande laseroperaasje boppe 10 kW.
Kompakt formaat makket yntegraasje yn miniaturisearre laserkoppen mooglik, ideaal foar produksjelinen mei beheinde romte.
③ Applikaasjes:
Semiconductor sydpompte modules, glêstriedlaserkombinators, ultrasnelle laserfersterkers.
2. Koeling mei fazeferoaringsmateriaal (PCM): In "termysk reservoir" foar waarmtebuffering
① Technologyprinsipe:
Brûkt fazeferoaringsmaterialen (PCM's) lykas paraffinewaaks of metaallegeringen, dy't grutte hoemannichten latente waarmte absorbearje tidens oergongen fan fêste stof nei floeistof, wêrtroch periodyk peak termyske lesten bufferje.
② Wichtige foardielen:
Absorbearret tydlike pykwaarmte yn pulsearre laserferwurking, wêrtroch't de direkte lading op it koelsysteem ferminderet.
Ferminderet enerzjyferbrûk fan floeibere koelsystemen mei maksimaal 40%.
③ Applikaasjes:
Heech-enerzjy pulsearre lasers (bygelyks QCW-lasers), 3D-printsystemen mei faak tydlike termyske skokken.
3. Termyske fersprieding fan waarmtepipen: In passive "termyske snelwei"
① Technologyprinsipe:
Brûkt fersegele fakuümbuizen fol mei wurkfloeistof (lykas floeiber metaal), wêrby't ferdamping-kondensaasjesyklusen lokale waarmte fluch oer it heule termyske substraat oerdrage.
② Wichtige foardielen:
Termyske geliedingsfermogen oant 100× dy fan koper (>50.000 W/m·K), wêrtroch't termyske lykmaking mei nul enerzjy mooglik is.
Gjin bewegende ûnderdielen, ûnderhâldsfrij, mei in libbensdoer oant 100.000 oeren.
③ Applikaasjes:
Heechfermogen laserdiodearrays, presyzje optyske komponinten (bygelyks galvanometers, fokussearjende lenzen).
4. Jet Impingement Cooling: In hege-druk "waarmteblusser"
① Technologyprinsipe:
In rige mikro-nozzles spuit koelmiddel mei hege snelheden (>10 m/s) direkt op it oerflak fan 'e waarmteboarne, wêrtroch't de termyske grinslaach fersteurd wurdt en ekstreme konvektive waarmteoerdracht mooglik makke wurdt.
② Wichtige foardielen:
Lokale koelkapasiteit oant 2000 W/cm², geskikt foar single-mode glêstriedlasers op kilowattnivo.
Rjochte koeling fan hege-temperatuer sônes (bygelyks, laser kristal einflakken).
③ Applikaasjes:
Single-modus hege-helderheid glêstriedlasers, net-lineaire kristalkoeling yn ultrasnelle lasers.
5. Intelligente termyske behearalgoritmen: AI-oandreaune "koelbrein"
① Technologyprinsipe:
Kombinearret temperatuerensors, streammeters en AI-modellen om termyske lesten yn realtime te foarsizzen en koelparameters dynamysk oan te passen (bygelyks streamsnelheid, temperatuer).
② Wichtige foardielen:
Adaptive enerzjyoptimalisaasje ferbetteret de totale effisjinsje mei mear as 25%.
Foarsizzend ûnderhâld: termyske patroananalyse makket iere warskôgings mooglik foar ferâldering fan pompboarnen, blokkearjen fan kanalen, ensfh.
③ Applikaasjes:
Yndustry 4.0 yntelliginte laserwurkstasjons, parallelle lasersystemen mei meardere modules.
As laserferwurking foarútgiet nei hegere krêft en gruttere presyzje, is termysk behear evoluearre fan in "stipetechnology" nei in "kearn ûnderskiedend foardiel". It kiezen fan ynnovative koeloplossingen ferlingt net allinich de libbensduur fan apparatuer en ferbetteret de ferwurkingskwaliteit, mar ferleget ek de totale eksploitaasjekosten signifikant.
Pleatsingstiid: 16 april 2025