دليل مبردات الليزر: ما هي، وكيف تعمل، وكيفية اختيار حل التبريد المناسب

عندما يبحث المستخدمون عن "مبرد ليزر"، فإنهم عادةً ما يبحثون عن إجابة واضحة لثلاثة أسئلة عملية: ما هو مبرد الليزر؟ ولماذا يحتاج الليزر إليه؟ وكيف أختار المبرد المناسب لتطبيقي؟
تقدم هذه المقالة نظرة عامة عملية وسهلة الفهم عن مبردات الليزر ، ودورها في أنظمة الليزر، وكيفية استخدام أنواع مختلفة من مبردات الليزر في التطبيقات الصناعية والدقيقة.

ما هو جهاز التبريد بالليزر؟
مبرد الليزر هو نظام تبريد مائي مغلق الدائرة مصمم للتحكم في درجة حرارة تشغيل معدات الليزر. أثناء تشغيل الليزر، تتولد كمية كبيرة من الحرارة من مصدر الليزر والمكونات البصرية. وبدون تبريد مستقر، قد تؤدي الحرارة الزائدة إلى عدم استقرار الطاقة، وانخفاض دقة المعالجة، وتلف المكونات قبل الأوان.
بخلاف المراوح البسيطة أو خزانات المياه المفتوحة، يقوم مبرد الليزر الاحترافي بتدوير سائل التبريد ذي درجة الحرارة المضبوطة باستمرار، وإزالة الحرارة عن طريق التبريد، والحفاظ على درجة حرارة الماء ثابتة ضمن نطاق ضيق. وهذا ما يجعل مبردات الليزر ضرورية لأنظمة القطع واللحام والتعليم والتنظيف ومعالجة الليزر الدقيقة الحديثة.

لماذا تحتاج آلات الليزر إلى مبرد؟
أحد أكثر أسئلة المستخدمين شيوعًا هو: "هل يمكن تشغيل الليزر بدون مبرد؟" من الناحية العملية، تتطلب معظم أنظمة الليزر الصناعية والدقيقة مبرد ليزر مخصصًا للتشغيل الموثوق.

تشمل الأسباب الرئيسية ما يلي:
* الاستقرار الحراري: حتى التقلبات الطفيفة في درجة الحرارة يمكن أن تؤثر على طول موجة الليزر وجودة الشعاع وقوة الإخراج.
* حماية المعدات: قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تلف مصادر الليزر أو البصريات أو وحدات الطاقة.
* جودة معالجة متسقة: يساعد التبريد المستقر على ضمان حواف قطع موحدة، أو لحامات متجانسة، أو نتائج وضع علامات موحدة.
* عمر خدمة أطول: تعمل درجات حرارة التشغيل المتحكم بها على تقليل الإجهاد الحراري على المكونات.
مع ازدياد مستويات طاقة الليزر وتزايد دقة التطبيقات، تزداد أهمية وجود مبرد ليزر مستقر.

أنواع مختلفة من مبردات الليزر حسب التطبيق
1. مبردات ليزر لأنظمة ليزر ثاني أكسيد الكربون
تُستخدم ليزرات ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع في النقش والقطع والتعليم على المواد غير المعدنية مثل الخشب والأكريليك والمنسوجات والبلاستيك. وتولد هذه الأنظمة حرارة مستمرة أثناء التشغيل وتتطلب تبريدًا مستمرًا بالماء.
في مثل هذه التطبيقات، تُستخدم عادةً مبردات المياه الصناعية ذات الأداء التبريدي الموثوق والتحكم المستقر في درجة الحرارة. على سبيل المثال، صُممت مبردات الليزر من سلسلة TEYU CW لدعم أنابيب ليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الترددات الراديوية عبر نطاق طاقة واسع، مما يوفر تبريدًا موثوقًا لدورات إنتاج طويلة.

2. مبردات الليزر لقطع ولحام الألياف الليزرية
تُهيمن ليزرات الألياف على عمليات قطع المعادن ولحامها وتنظيفها بالليزر نظرًا لكفاءتها العالية وكثافة طاقتها الكبيرة. ومن أكثر عبارات البحث شيوعًا "مبرد ليزر لليزر الألياف"، لا سيما للأنظمة متعددة الكيلوواط.
تتطلب أنظمة الليزر الليفي عادةً تبريدًا مزدوج الدائرة، حلقة لمصدر الليزر وأخرى لرأس القطع أو البصريات. وقد طُوّرت مبردات سلسلة TEYU CWFL لليزر الليفي لتلبية هذا المطلب، حيث تدعم التبريد المستقر لكلا المكونين مع تلبية متطلبات التشغيل المستمر عالي الطاقة.

3. مبردات ليزرية للحام والتنظيف بالليزر المحمول باليد
مع الانتشار السريع لآلات اللحام والتنظيف بالليزر المحمولة باليد، يتساءل المستخدمون غالبًا: "هل تحتاج أجهزة الليزر المحمولة باليد إلى مبرد؟"
نعم، الإجابة هي نعم. لا تزال أجهزة الليزر المدمجة تولد حرارة مركزة وتتطلب تبريدًا متحكمًا فيه، خاصة في البيئات المتنقلة أو الموجودة في الموقع.
تُستخدم مبردات الليزر المثبتة على الرفوف أو المدمجة، مثل مبردات TEYU RMFL المثبتة على الرفوف أو مبردات CWFL-ANW المدمجة ذات التصميم المتكامل، بشكل شائع في هذه التطبيقات. يسمح تصميمها الموفر للمساحة بسهولة دمجها في أنظمة الليزر المحمولة مع الحفاظ على أداء تبريد مستقر.

4. مبردات ليزر دقيقة للأشعة فوق البنفسجية والليزر فائق السرعة
تُعد أشعة الليزر فوق البنفسجية، وأشعة الليزر ذات الثواني البيكوثانية، وأشعة الليزر ذات الثواني الفيمتوثانية حساسة للغاية لتغيرات درجة الحرارة. ومن بين المخاوف الشائعة لدى المستخدمين: "ما مدى دقة جهاز تبريد الليزر المطلوب؟"
في تطبيقات المعالجة الدقيقة والتطبيقات الطبية والمخبرية، غالباً ما يكون استقرار درجة الحرارة بمستوى ±0.1 درجة مئوية أو أفضل مطلوباً. صُممت مبردات الليزر الدقيقة، مثل تلك الموجودة في سلسلتي CWUP وRMUP، خصيصاً لهذه التطبيقات، حيث توفر تحكماً عالي الدقة في درجة الحرارة لدعم استقرار الشعاع والحصول على نتائج قابلة للتكرار.