Lazer emalı sahəsində yüksək güclü, yüksək təkrarlanma sürətinə malik lazerlər sənaye dəqiq istehsalında əsas avadanlıq halına gəlir. Lakin, enerji sıxlığı artmağa davam etdikcə, istilik idarəetməsi sistemin performansını, ömrünü və emal dəqiqliyini məhdudlaşdıran əsas maneə kimi ortaya çıxmışdır. Ənənəvi hava və ya sadə maye soyutma həlləri artıq kifayət deyil. İnnovativ soyutma texnologiyaları artıq sənayedə irəliləyiş əldə etməyə kömək edir. Bu məqalədə səmərəli və sabit lazer emalı sistemlərinə nail olmağa kömək edəcək beş qabaqcıl istilik idarəetmə həlli təqdim olunur.
1. Mikrokanal Maye Soyutma: Dəqiq Temperatur Nəzarəti üçün "Damar Şəbəkəsi"
① Texnologiya Prinsipi:
Mikron miqyaslı kanallar (50–200 μm) lazer qazanc moduluna və ya lif kombinatoruna yerləşdirilir. Yüksək sürətli sirkulyasiya edən soyuducu maye (məsələn, su-qlikol qarışıqları) istilik mənbəyi ilə birbaşa təmasda axır və istilik axını sıxlığı 1000 Vt/sm²-dən çox olduqda son dərəcə səmərəli istilik yayılmasına nail olur.
② Əsas üstünlüklər:
ənənəvi mis bloklu soyutma ilə müqayisədə istilik yayma səmərəliliyində 5–10 dəfə yaxşılaşma.
10 kVt-dan çox sabit davamlı lazer işləməsini dəstəkləyir.
Kompakt ölçü, məkan məhdud istehsal xətləri üçün ideal olan miniatürləşdirilmiş lazer başlıqlarına inteqrasiya etməyə imkan verir.
③ Tətbiqlər:
Yarımkeçirici yan nasoslu modullar, lif lazer kombinatorları, ultra sürətli lazer gücləndiriciləri.
2. Faza Dəyişdirmə Materialı (PCM) Soyutma: İstilik Buferləşdirməsi üçün "İstilik Rezervuarı"
① Texnologiya Prinsipi:
Parafin mumu və ya metal ərintiləri kimi faza dəyişmə materiallarından (PCM) istifadə edir ki, bu materiallar bərk-maye keçidləri zamanı çox miqdarda gizli istiliyi udur və bununla da pik istilik yüklərini vaxtaşırı buferləşdirir.
② Əsas üstünlüklər:
İmpulslu lazer emalında keçici pik istiliyi udur və soyutma sistemindəki ani yükü azaldır.
Maye soyutma sistemlərinin enerji istehlakını 40%-ə qədər azaldır.
③ Tətbiqlər:
Yüksək enerjili impulslu lazerlər (məsələn, QCW lazerləri), tez-tez baş verən keçici istilik şoklarına malik 3D çap sistemləri.
3. İstilik Borularının İstilik Yayılması: Passiv “İstilik Yolu”
① Texnologiya Prinsipi:
İşçi maye (məsələn, maye metal) ilə doldurulmuş möhürlənmiş vakuum borularından istifadə edir, burada buxarlanma-kondensasiya dövrləri lokal istiliyi bütün istilik substratı boyunca sürətlə ötürür.
② Əsas üstünlüklər:
İstilik keçiriciliyi misin istilik keçiriciliyinin 100 dəfəsinə qədər (>50.000 Vt/m·K), bu da sıfır enerjili istilik bərabərləşməsinə imkan verir.
Hərəkətli hissələr yoxdur, texniki xidmət tələb etmir, 100.000 saata qədər ömrü var.
③ Tətbiqlər:
Yüksək güclü lazer diod massivləri, dəqiq optik komponentlər (məsələn, qalvanometrlər, fokuslayıcı linzalar).
4. Reaktiv Soyutma: Yüksək Təzyiqli "İstilik Söndürən"
① Texnologiya Prinsipi:
Bir sıra mikro nozzlelər soyuducu mayeni yüksək sürətlə (>10 m/s) birbaşa istilik mənbəyinin səthinə püskürdür, istilik sərhəd təbəqəsini pozur və həddindən artıq konvektiv istilik ötürülməsini təmin edir.
② Əsas üstünlüklər:
Kilovat səviyyəli tək rejimli lif lazerləri üçün uyğun olan 2000 Vt/sm²-ə qədər yerli soyutma gücü.
Yüksək temperatur zonalarının (məsələn, lazer kristallarının uclarının) hədəflənmiş soyudulması.
③ Tətbiqlər:
Tək rejimli yüksək parlaqlıqlı lif lazerləri, ultra sürətli lazerlərdə qeyri-xətti kristal soyutma.
5. Ağıllı İstilik İdarəetmə Alqoritmləri: Süni İntellektlə İdarə Olunan “Soyutma Beyni”
① Texnologiya Prinsipi:
Termal yükləri real vaxt rejimində proqnozlaşdırmaq və soyutma parametrlərini (məsələn, axın sürəti, temperatur) dinamik şəkildə tənzimləmək üçün temperatur sensorlarını, axın ölçən cihazları və süni intellekt modellərini birləşdirir.
② Əsas üstünlüklər:
Adaptiv enerji optimallaşdırması ümumi səmərəliliyi 25%-dən çox artırır.
Proqnozlaşdırıcı texniki xidmət: istilik nümunəsi təhlili nasos mənbəyinin yaşlanması, kanalın tıxanması və s. üçün erkən xəbərdarlıqlara imkan verir.
③ Tətbiqlər:
Sənaye 4.0 ağıllı lazer iş stansiyaları, çox modullu paralel lazer sistemləri.
Lazer emalı daha yüksək gücə və daha yüksək dəqiqliyə doğru irəlilədikcə, istilik idarəetməsi "dəstəkləyici texnologiyadan" "əsas fərqləndirici üstünlük"ə çevrilmişdir. İnnovativ soyutma həllərinin seçilməsi yalnız avadanlıqların ömrünü uzatmır və emal keyfiyyətini artırır, həm də ümumi əməliyyat xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Yazı vaxtı: 16 aprel 2025