Dalam bidang pemprosesan laser, laser berkuasa tinggi, kadar pengulangan tinggi menjadi peralatan teras dalam pembuatan ketepatan industri. Walau bagaimanapun, apabila ketumpatan kuasa terus meningkat, pengurusan terma telah muncul sebagai hambatan utama yang mengehadkan prestasi sistem, jangka hayat dan ketepatan pemprosesan. Udara tradisional atau penyelesaian penyejukan cecair ringkas tidak lagi mencukupi. Teknologi penyejukan yang inovatif kini memacu lonjakan ke hadapan dalam industri. Artikel ini mendedahkan lima penyelesaian pengurusan haba termaju untuk membantu anda mencapai sistem pemprosesan laser yang cekap dan stabil.
1. Penyejukan Cecair Saluran Mikro: "Rangkaian Vaskular" untuk Kawalan Suhu Ketepatan
① Prinsip Teknologi:
Saluran berskala mikron (50–200 μm) dibenamkan dalam modul perolehan laser atau penggabung gentian. Bahan penyejuk yang beredar berkelajuan tinggi (seperti campuran air-glikol) mengalir terus bersentuhan dengan sumber haba, mencapai pelesapan haba yang sangat cekap dengan ketumpatan fluks haba melebihi 1000 W/cm².
② Kelebihan Utama:
5–10× peningkatan dalam kecekapan pelesapan haba berbanding penyejukan blok kuprum tradisional.
Menyokong operasi laser berterusan yang stabil melebihi 10 kW.
Saiz padat membolehkan penyepaduan ke dalam kepala laser kecil, sesuai untuk barisan pengeluaran yang terhad ruang.
③ Aplikasi:
Modul pam sampingan semikonduktor, penggabung laser gentian, penguat laser ultracepat.
2. Penyejukan Bahan Perubahan Fasa (PCM): "Takungan Terma" untuk Penimbalan Haba
① Prinsip Teknologi:
Menggunakan bahan perubahan fasa (PCM) seperti lilin parafin atau aloi logam, yang menyerap sejumlah besar haba pendam semasa peralihan pepejal-cecair, dengan itu menampan beban terma puncak secara berkala.
② Kelebihan Utama:
Menyerap haba puncak sementara dalam pemprosesan laser berdenyut, mengurangkan beban serta-merta pada sistem penyejukan.
Mengurangkan penggunaan tenaga sistem penyejukan cecair sehingga 40%.
③ Aplikasi:
Laser berdenyut bertenaga tinggi (cth, laser QCW), sistem percetakan 3D dengan kejutan haba sementara yang kerap.
3. Penyebaran Terma Paip Haba: "Lebuh Raya Terma" Pasif
① Prinsip Teknologi:
Menggunakan tiub vakum tertutup yang diisi dengan bendalir kerja (seperti logam cecair), di mana kitaran penyejatan-kondensasi dengan pantas memindahkan haba setempat ke seluruh substrat haba.
② Kelebihan Utama:
Kekonduksian terma sehingga 100x kuprum (>50,000 W/m·K), membolehkan penyamaan haba tenaga sifar.
Tiada bahagian bergerak, bebas penyelenggaraan, dengan jangka hayat sehingga 100,000 jam.
③ Aplikasi:
Tatasusunan diod laser berkuasa tinggi, komponen optik ketepatan (cth, galvanometer, kanta fokus).
4. Penyejukan Pencerobohan Jet: "Pemadam Haba" Bertekanan Tinggi
① Prinsip Teknologi:
Susunan muncung mikro menyembur penyejuk pada kelajuan tinggi (>10 m/s) terus ke permukaan sumber haba, mengganggu lapisan sempadan terma dan membolehkan pemindahan haba perolakan melampau.
② Kelebihan Utama:
Kapasiti penyejukan tempatan sehingga 2000 W/cm², sesuai untuk laser gentian mod tunggal peringkat kilowatt.
Penyejukan yang disasarkan bagi zon suhu tinggi (cth, muka hujung kristal laser).
③ Aplikasi:
Laser gentian kecerahan tinggi mod tunggal, penyejukan kristal tak linear dalam laser ultrapantas.
5. Algoritma Pengurusan Terma Pintar: "Otak Penyejukan" Dipacu AI
① Prinsip Teknologi:
Menggabungkan penderia suhu, meter aliran dan model AI untuk meramalkan beban terma dalam masa nyata dan melaraskan parameter penyejukan secara dinamik (cth, kadar aliran, suhu).
② Kelebihan Utama:
Pengoptimuman tenaga suai meningkatkan kecekapan keseluruhan sebanyak lebih 25%.
Penyelenggaraan ramalan: analisis corak terma membolehkan amaran awal untuk penuaan sumber pam, saluran tersumbat, dsb.
③ Aplikasi:
Stesen kerja laser pintar Industri 4.0, sistem laser selari berbilang modul.
Apabila pemprosesan laser semakin maju ke arah kuasa yang lebih tinggi dan ketepatan yang lebih tinggi, pengurusan haba telah berkembang daripada "teknologi sokongan" kepada "kelebihan teras yang membezakan." Memilih penyelesaian penyejukan yang inovatif bukan sahaja memanjangkan hayat peralatan dan meningkatkan kualiti pemprosesan tetapi juga mengurangkan jumlah kos operasi dengan ketara.
Masa siaran: Apr-16-2025