Охлаждение CO2-лазером: нужен ли вам водоохладитель?

CO₂-лазеры выделяют тепло во время работы, поэтому эффективное охлаждение важно для стабильной и надежной работы. Во многих CO₂-лазерных трубках используется водяное охлаждение, но необходимое решение для охлаждения зависит от типа лазера, тепловой нагрузки, условий эксплуатации и требований производителя.

Зачем CO₂-лазеру необходимо охлаждение?
Часть электрической энергии, потребляемой CO₂-лазером, преобразуется в тепло. Если это тепло не отводится эффективно, температура охлаждающей жидкости может повыситься, и тепловые условия могут стать нестабильными. В CO₂-лазерных трубках охлаждающая жидкость циркулирует внутри трубки, отводя тепло. Система охлаждения с регулируемой температурой идет еще дальше, активно отводя тепло и поддерживая температуру охлаждающей жидкости в подходящем диапазоне.

Нужен ли охладитель воды для CO₂-лазера?
Не всегда, но во многих лазерных системах на CO₂ это работает. Простой насос и резервуар могут циркулировать воду через лазерную трубку, но они не отводят тепло от воды. Во время непрерывной работы температура охлаждающей жидкости может постепенно повышаться.
Водоохладитель обеспечивает циркуляцию хладагента и отвод тепла, что позволяет поддерживать более стабильную температуру при непрерывной резке, гравировке и других сложных процессах.
Необходимость в отдельном чиллере зависит от типа лазерной трубки, мощности, режима работы, условий окружающей среды и требований к охлаждению, указанных производителем лазера.

CO₂-лазерное водяное охлаждение против Водоохладитель
Эти термины описывают связанные, но разные понятия.
Водяное охлаждение CO₂-лазера подразумевает использование циркулирующей воды или охлаждающей жидкости для поглощения тепла от лазерной трубки.
CO₂-лазерный чиллер — это система с регулируемой температурой, которая циркулирует хладагент, активно отводя тепло, как правило, за счет охлаждения.
Следует отметить, что в чиллере с воздушным охлаждением для охлаждения лазера также может использоваться вода или хладагент. Термин «воздушное охлаждение» описывает способ отвода тепла чиллером в окружающий воздух, а не способ охлаждения самого лазера.

Какова должна быть температура лазерного чиллера на основе CO₂?
Для всех CO₂-лазеров нет единого температурного режима. Рекомендуемая температура охлаждающей жидкости зависит от лазерной трубки или источника радиочастотного излучения, условий эксплуатации, температуры окружающей среды и технических характеристик производителя. Следуйте рекомендованному производителем лазера диапазону, а не просто устанавливайте минимально возможную температуру.
Слишком низкая температура хладагента также может вызвать конденсацию, если температура поверхности опустится ниже точки росы окружающего воздуха.

Какую воду следует использовать в лазерном охладителе на основе CO₂?
Используйте охлаждающую жидкость, рекомендованную производителями лазера и чиллера.
Для многих лазерных систем на CO₂-лазере предпочтительнее использовать очищенную или подходящую охлаждающую воду, а не неочищенную водопроводную воду, которая может содержать примеси и способствовать образованию отложений или проблемам с циркуляцией.
В условиях низких температур может потребоваться соответствующий антифриз.

Для чего нужен насос?
Насос циркулирует охлаждающую жидкость между чиллером и лазерной трубкой. Его расход и давление должны соответствовать требованиям лазера.
Низкий уровень хладагента, засорение трубок, наличие воздуха в контуре или проблемы с насосом могут снизить циркуляцию и вызвать срабатывание сигнализации чиллера. Поэтому производительность насоса является важным фактором при выборе и обслуживании чиллера.

Как выбрать CO₂ Лазерный чиллер ?
Начнем с требований производителя лазеров к охлаждению и учтем следующее:
1. Тип лазера: стеклянный лазер постоянного тока или радиочастотный CO₂-лазер
2. Мощность лазера: полезная отправная точка, но не единственный фактор.
3. Холодопроизводительность: должна покрывать фактическую тепловую нагрузку.
4. Температурная стабильность: важна для бесперебойной работы.
5. Расход и давление: должны соответствовать требованиям лазера.
6. Температура окружающей среды: Более высокая температура окружающей среды увеличивает потребность в охлаждении.
7. Режим работы: Непрерывная работа, как правило, создает большую тепловую нагрузку.
Поэтому мощность лазера сама по себе не должна использоваться в качестве жесткого правила при выборе чиллера.

Какой мощности лазерный чиллер на основе CO₂ вам нужен?
Хотя универсальной формулы для расчета потребляемой мощности чиллеров не существует, типичные диапазоны применения могут служить хорошей отправной точкой.
1. TEYU Чиллер CW-5000
TEYU Чиллер CW-5000 обычно используется с лазерными трубками постоянного тока CO₂ мощностью 60–100 Вт и предназначен для стеклянных трубок CO₂ мощностью до 120 Вт при соответствующих условиях. Он обеспечивает охлаждающую способность 750 Вт и температурную стабильность ±0,3°C, что делает его подходящим для многих компактных станков для лазерной резки и гравировки CO₂. TEYU также задокументировали применение CW-5000 с некоторыми 60-ваттными радиочастотными CO₂-лазерами, хотя в настоящее время диапазон применения радиочастотных устройств чаще начинается с более крупных моделей чиллеров.
2. TEYU Чиллер CW-5200
TEYU Чиллер CW-5200 обычно используется с лазерными системами постоянного тока CO₂ мощностью 100–130 Вт. TEYU указывает, что он предназначен для лазеров постоянного тока CO₂ мощностью до 130 Вт или радиочастотных лазеров CO₂ мощностью до 60 Вт, с охлаждающей способностью до 1430 Вт и температурной стабильностью ±0,3 °C. В некоторых приложениях с лазерами постоянного тока CO₂ мощностью 150 Вт чиллер CW-5200 также успешно использовался в соответствующих условиях эксплуатации. Однако это следует рассматривать скорее как справочную информацию по применению, а не как универсальную оценку мощности 150 Вт.
3. CO₂-лазеры большей мощности
Более мощные CO₂-лазеры требуют более крупных систем охлаждения. В зависимости от источника и условий эксплуатации для более высоких нагрузок на охлаждение можно рассмотреть модели чиллеров, такие как CW-5300, CW-6000, CW-6100 и CW-6200.
Выбор подходящего лазера всегда следует проверять на соответствие его техническим характеристикам и условиям эксплуатации.

Что произойдет, если CO₂-лазер не будет должным образом охлажден?
Некачественное или нестабильное охлаждение может привести к следующим последствиям:
* Повышение температуры охлаждающей жидкости
* Колебания температуры
* Сигнализация чиллеров
* Снижена стабильность работы
* Непоследовательные результаты обработки
* Повышенное термическое напряжение в лазерной трубке
Таким образом, цель установки для охлаждения CO₂-лазера состоит не просто в том, чтобы охладить лазер, а в том, чтобы отводить тепло и поддерживать подходящие температурные условия.

Может ли CO₂-лазер иметь встроенный чиллер?
Да. В некоторых лазерных установках на CO₂ используется встроенная система охлаждения, в то время как в других — внешний чиллер.
Встроенная система охлаждения упрощает интеграцию оборудования, а внешний чиллер обеспечивает большую гибкость в отношении мощности охлаждения, контроля температуры, конфигурации насосов, а также вариантов замены или модернизации.

Практичен ли самодельный лазерный чиллер на основе CO₂?
Система, собранная своими руками и оснащенная резервуаром и насосом, может обеспечивать циркуляцию хладагента, но она отличается от холодильной установки.
Для периодического использования или при низкой тепловой нагрузке может быть достаточно простой циркуляции. Для непрерывной работы, где важна стабильная температура хладагента, специализированный холодильный агрегат обеспечит более контролируемое охлаждение.

TEYU CO2-лазерные чиллеры
TEYU предлагает чиллеры для CO₂-лазеров для широкого спектра применений CO₂-лазеров постоянного и радиочастотного тока. TEYU Серия CW включает компактные модели, такие как CW-5000 и CW-5200, а также чиллеры большей мощности для более крупных промышленных CO₂-лазеров.
Например, CW-5000 обычно используется для небольших лазерных систем постоянного тока на основе CO₂, в то время как CW-5200 подходит для многих применений с мощностью 100–130 Вт постоянного тока и для применений с мощностью до 60 Вт в режиме радиочастотного излучения на основе CO₂.
Для выбора модели в зависимости от вашего лазерного источника и условий эксплуатации свяжитесь с TEYU по адресуsales@teyuchiller.com .

Охлаждение CO₂-лазером FAQ
1. Всем ли CO₂-лазеям требуется водяное охлаждение?
Нет. Требования к охлаждению зависят от конструкции лазера и области применения. Однако во многих CO₂-лазерных трубках, особенно стеклянных, для отвода тепла используется циркулирующая вода.
2. Достаточно ли водяного насоса для охлаждения CO₂-лазера?
Насос циркулирует хладагент, но не отводит накопленное тепло. Холодильная установка обеспечивает как циркуляцию, так и активное отведение тепла.
3. На какую температуру следует установить чиллер для CO₂-лазера?
Следуйте рекомендованному производителем лазера диапазону температуры охлаждающей жидкости. Универсальной настройки для всех CO₂-лазеров не существует.
4. Какой чиллер подходит для CO₂-лазера мощностью 100 Вт?
Для лазерных систем на CO₂ в этом диапазоне обычно используется CW-5000. В зависимости от типа лазерной трубки и условий эксплуатации может также подойти CW-5200.
5. Какой чиллер подходит для CO₂-лазера мощностью 130 Вт?
CW-5200 является общепринятым эталоном для лазерных систем CO₂ постоянного тока мощностью 130 Вт и указан в TEYU для лазеров CO₂ постоянного тока мощностью до 130 Вт или радиочастотного излучения мощностью до 60 Вт.