手持雷射焊機,強制風冷vs空調直冷的區別
發佈時間:2023.10.09
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隨著掌上型雷射焊接市場的快速發展,近幾年來採用水冷散熱管道的手持雷射焊機大量面向市場進行銷售,相比較傳統焊機的外形尺寸,現有水冷手持雷射焊機的設備體積和重量仍然讓客戶感覺過於笨重,日常頻繁維護等問題讓用戶依舊苦不堪言。 在用戶期待手持雷射焊機朝向小型化、輕量化、免維護的發展趨勢中,水冷散熱式手持雷射焊機的關鍵的突破難點就在於採用了水冷散熱管道。
雷射器的心臟:電晶體雷射晶片
手持雷射焊機中最為重要的部件是光纖雷射器,無論哪種散熱管道都需要保證光纖雷射器的良好散熱,而光纖雷射器中散熱的覈心是雷射器中的電晶體雷射晶片,可以形容為雷射器的心臟,如果雷射晶片無法得到有效散熱,也就意味著晶片的失效風險加大和長期使用的功率衰减新增, 從而影響手持雷射焊機的使用壽命,是極其關鍵的部件。 在當前的科技發展情況下,雷射晶片的工作壽命會隨著溫度的新增快速衰减,晶片自身正常工作溫度需要保持在80℃以內,普遍安全的工作溫度應該在60℃左右。
強制風冷VS空調直冷
首先我們先來瞭解一下強制風冷的散熱管道在手持雷射焊機中的優缺點:
優勢:強制風冷科技是通過將熱量傳導的形式,將所產生的熱量傳導至鋁制散熱器,通過風扇吹動環境空氣快速流動,從而實現對散熱器的自然換熱。 相比於水冷散熱科技,風冷散熱不需要額外配備水冷箱,可以减少設備數量和體積。
劣勢:由於採用自然對流的換熱管道,其散熱效率受環境溫度影響較為明顯,在高溫環境下無法保障散熱效率,導致電晶體雷射晶片升高,降低雷射晶片使用壽命,無法滿足高溫環境下的持續可靠運行。
主動式空調直冷散熱科技在手持雷射焊機中的優缺點:
優勢:其原理是將空調壓縮機與光纖雷射器結合,通過空調壓縮機將氣態的製冷劑壓縮為高溫高壓的氣態,並送至冷凝器進行冷卻,經冷卻後變成中溫高壓的液態製冷劑,中溫液態的製冷劑經膨脹閥節流降壓,變成低溫低壓的氣液混合體,經過雷射器內部吸收熱量而汽化,變成氣態, 然後再回到壓縮機繼續壓縮,繼續迴圈進行製冷,在制熱的時候四通閥使氟利昂在冷凝器與蒸發器的流動方向與製冷時相反,從而達到制熱的效果。
劣勢:由於採用了近似於變頻空調的科技原理,其製造成本高於普通散熱器的強制風冷散熱管道,其次設備重量略高。
雷射器的心臟:電晶體雷射晶片
手持雷射焊機中最為重要的部件是光纖雷射器,無論哪種散熱管道都需要保證光纖雷射器的良好散熱,而光纖雷射器中散熱的覈心是雷射器中的電晶體雷射晶片,可以形容為雷射器的心臟,如果雷射晶片無法得到有效散熱,也就意味著晶片的失效風險加大和長期使用的功率衰减新增, 從而影響手持雷射焊機的使用壽命,是極其關鍵的部件。 在當前的科技發展情況下,雷射晶片的工作壽命會隨著溫度的新增快速衰减,晶片自身正常工作溫度需要保持在80℃以內,普遍安全的工作溫度應該在60℃左右。
強制風冷VS空調直冷
首先我們先來瞭解一下強制風冷的散熱管道在手持雷射焊機中的優缺點:
優勢:強制風冷科技是通過將熱量傳導的形式,將所產生的熱量傳導至鋁制散熱器,通過風扇吹動環境空氣快速流動,從而實現對散熱器的自然換熱。 相比於水冷散熱科技,風冷散熱不需要額外配備水冷箱,可以减少設備數量和體積。
劣勢:由於採用自然對流的換熱管道,其散熱效率受環境溫度影響較為明顯,在高溫環境下無法保障散熱效率,導致電晶體雷射晶片升高,降低雷射晶片使用壽命,無法滿足高溫環境下的持續可靠運行。
主動式空調直冷散熱科技在手持雷射焊機中的優缺點:
優勢:其原理是將空調壓縮機與光纖雷射器結合,通過空調壓縮機將氣態的製冷劑壓縮為高溫高壓的氣態,並送至冷凝器進行冷卻,經冷卻後變成中溫高壓的液態製冷劑,中溫液態的製冷劑經膨脹閥節流降壓,變成低溫低壓的氣液混合體,經過雷射器內部吸收熱量而汽化,變成氣態, 然後再回到壓縮機繼續壓縮,繼續迴圈進行製冷,在制熱的時候四通閥使氟利昂在冷凝器與蒸發器的流動方向與製冷時相反,從而達到制熱的效果。
劣勢:由於採用了近似於變頻空調的科技原理,其製造成本高於普通散熱器的強制風冷散熱管道,其次設備重量略高。