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维护修养


夏天机器热得“出汗”了?激光器结露要重视

阅读量: 1370次 2020-08-29

最近天气越来越热,平均温度即将超过34℃,加上间歇性的雨水,空气中的温度和湿度都被大大地提升,这种环境对于运行中需要水冷的激光设备无疑是致命的。

炎热潮湿的环境会使激光设备内部产生结露的现象,不论是激光管还是射频激光器的性能都将被影响,严重的可能造成损坏。


射频激光器结露

激光器结露


结露是什么?


结露是指空气中的水汽达到饱和状态时,若环境温度继续下降,开始出现空气中过饱和的水汽凝结水析出的现象。

简单来说,就是当我们把物体置于一定温度、湿度和压力的环境下,逐渐降低它的温度。当物体温度降低到这个环境的“露点温度”(即让物体周围的空气析出“冷凝水露”的温度)以下时,物体的表面析出水露,这就是结露。像比较常见的夏天从空调房戴着眼镜走到室外,眼镜起白雾,也属于结露现象。


常见的结露现象 -- 眼镜起雾

常见的结露现象 -- 眼镜起雾


结露对激光器的危害


对于需要水冷的激光腔体、光学组件以及激光器的一些电子模块,如果长期在高温高湿的环境中工作,物体表面会比较容易产生结露。这将提高电子模块被水浸泡而失效的概率,也可能导致镜片被水雾污染无法使用或是烧毁的情况发生。


激光镜片

激光镜片


注意细节·预防结露


既然结露会对激光器产生严重的危害,那我们必须处理好细节,做好防护工作,防患于未然。


恒温恒湿的工作环境


<> 激光设备不工作时,冷水机应保持关闭状态,减少长时间过度冷却而导致结露的几率。

射频激光器工作时,环境温度要求控制在5℃~40℃,且激光器表面最高温度应在60℃以下。建议您根据实际使用情况,控制、匹配好室温和环境最大相对湿度,为激光设备打造一个恒温恒湿的工作环境。


CO₂射频激光器

CO₂射频激光器


您也可以根据现场环境设置冷却水出口温度,并确保其高于对应的结露点温度,制冷机组出口温度也需要同时满足激光器的水温及其他制冷要求。

冷却水温和室温相差不能太大。如果冷却水温度过低,会容易有小水滴凝结在激光器表面,也就是结露,容易造成高压打火,干扰设备正常运行。以激光管使用为例,高压打火严重时会导致高压击穿玻璃水冷、电极接线柱等,对激光管造成损伤甚至报废。同时也会大大增加激光设备上的其他配件,如激光电源、机器主板控制器等电控元件被损坏的风险。


冷却水温过低导致整个激光管上都是冷凝水

冷却水温过低导致整个激光管上都是冷凝水


同时要注意一下,现在正值夏季,除了要预防设备结露之外,还要注意冷却水的温度不能过高。过高的冷却水温会使得激光器在运行中不能被适当冷却、散热,导致激光模式变差,激光管切割能力降低,甚至会增加激光设备损坏的风险。例如CO₂激光管工作时,如果长时间冷却不良,会对激光管腔内的镜片造成损坏,水冷套与镜片之间的胶可能会变性,最终不能正常工作或损毁。

激光管工作时,冷却水的水温需保持在18~25℃,最高不得超过30℃;射频激光器若在配有空调的工作环境中运行,冷水机温度一般可以设定为25℃。

但是具体的冷却水温度也需要根据环境温度和湿度进行调整。以射频激光器为例,在环境温度为26℃,环境最大相对湿度为80%的情况下,冷水机的温度则应设定为30℃。

具体内容可参考下图表格:


根据环境温度与湿度冷水机制冷温度设定的参考值

根据环境温度与湿度冷水机制冷温度设定的参考值


目前工业冷水机的使用范围越来越广泛,您也可使用带智能温控系统的冷水机来防止这样的问题。

一般情况下,把冷水机里的冷却水温度设置在低于环境温度的5℃以内,机器就可以正常工作了。如果您的冷水机没有智能温控系统,那么把冷水机下限温度设置到比环境温度最高值小5℃亦可。


预防措施


<> 定期对激光器镜片及光路镜片进行保养,保养时请关闭设备并断开电源,对激光加工设备的传输光路做密封防护。

注意:如果激光设备在多灰尘的环境中工作,请使用过滤的洁净空气或者高纯氮气对外光路进行吹气。


 CO₂激光管

CO₂激光管


结露的应对措施


如果您的激光设备已出现结露现象,那么我们建议您采取以下的处理方法:

<> 立即关闭激光设备 和冷水机组并断开电源;

<> 将激光设备外部所附着的冷凝水擦拭干净;

<> 按照正确方法对激光器镜片及光路镜片进行清理,保证设备充分干燥;

<> 根据实际情况,将冷却水温度或者环境温度调整到合适的范围;

<> 激光设备的电路板也可能已有冷凝水渗入,请待其充分干燥后再重新启动。

如在尝试以上方法后您仍无法解决问题,请立即与斯派特激光公司售后服务联系。

最后,斯派特提醒您,为了您的安全以及不必要的损失,请正确使用您的激光设备。


更多信息请关注公众号“SPT斯派特激光”。

来源: | 阅读量: 1370次 | 2020-08-29

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