最近天氣越來(lái)越熱,平均溫度即將超過(guò)34℃,加上間歇性的雨水,空氣中的溫度和濕度都被大大地提升,這種環(huán)境對(duì)于運(yùn)行中需要水冷的激光設(shè)備無(wú)疑是致命的。
炎熱潮濕的環(huán)境會(huì)使激光設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露的現(xiàn)象,不論是激光管還是射頻激光器的性能都將被影響,嚴(yán)重的可能造成損壞。
激光器結(jié)露
結(jié)露是什么?
結(jié)露是指空氣中的水汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),若環(huán)境溫度繼續(xù)下降,開(kāi)始出現(xiàn)空氣中過(guò)飽和的水汽凝結(jié)水析出的現(xiàn)象。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是當(dāng)我們把物體置于一定溫度、濕度和壓力的環(huán)境下,逐漸降低它的溫度。當(dāng)物體溫度降低到這個(gè)環(huán)境的“露點(diǎn)溫度”(即讓物體周?chē)目諝馕龀觥袄淠丁钡臏囟龋┮韵聲r(shí),物體的表面析出水露,這就是結(jié)露。像比較常見(jiàn)的夏天從空調(diào)房戴著眼鏡走到室外,眼鏡起白霧,也屬于結(jié)露現(xiàn)象。
常見(jiàn)的結(jié)露現(xiàn)象 -- 眼鏡起霧
結(jié)露對(duì)激光器的危害
對(duì)于需要水冷的激光腔體、光學(xué)組件以及激光器的一些電子模塊,如果長(zhǎng)期在高溫高濕的環(huán)境中工作,物體表面會(huì)比較容易產(chǎn)生結(jié)露。這將提高電子模塊被水浸泡而失效的概率,也可能導(dǎo)致鏡片被水霧污染無(wú)法使用或是燒毀的情況發(fā)生。
激光鏡片
注意細(xì)節(jié)·預(yù)防結(jié)露
既然結(jié)露會(huì)對(duì)激光器產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,那我們必須處理好細(xì)節(jié),做好防護(hù)工作,防患于未然。
恒溫恒濕的工作環(huán)境
<> 激光設(shè)備不工作時(shí),冷水機(jī)應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài),減少長(zhǎng)時(shí)間過(guò)度冷卻而導(dǎo)致結(jié)露的幾率。
射頻激光器工作時(shí),環(huán)境溫度要求控制在5℃~40℃,且激光器表面最高溫度應(yīng)在60℃以下。建議您根據(jù)實(shí)際使用情況,控制、匹配好室溫和環(huán)境最大相對(duì)濕度,為激光設(shè)備打造一個(gè)恒溫恒濕的工作環(huán)境。
CO?射頻激光器
您也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)置冷卻水出口溫度,并確保其高于對(duì)應(yīng)的結(jié)露點(diǎn)溫度,制冷機(jī)組出口溫度也需要同時(shí)滿(mǎn)足激光器的水溫及其他制冷要求。
冷卻水溫和室溫相差不能太大。如果冷卻水溫度過(guò)低,會(huì)容易有小水滴凝結(jié)在激光器表面,也就是結(jié)露,容易造成高壓打火,干擾設(shè)備正常運(yùn)行。以激光管使用為例,高壓打火嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致高壓擊穿玻璃水冷、電極接線柱等,對(duì)激光管造成損傷甚至報(bào)廢。同時(shí)也會(huì)大大增加激光設(shè)備上的其他配件,如激光電源、機(jī)器主板控制器等電控元件被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
冷卻水溫過(guò)低導(dǎo)致整個(gè)激光管上都是冷凝水
同時(shí)要注意一下,現(xiàn)在正值夏季,除了要預(yù)防設(shè)備結(jié)露之外,還要注意冷卻水的溫度不能過(guò)高。過(guò)高的冷卻水溫會(huì)使得激光器在運(yùn)行中不能被適當(dāng)冷卻、散熱,導(dǎo)致激光模式變差,激光管切割能力降低,甚至?xí)黾蛹す庠O(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。例如CO?激光管工作時(shí),如果長(zhǎng)時(shí)間冷卻不良,會(huì)對(duì)激光管腔內(nèi)的鏡片造成損壞,水冷套與鏡片之間的膠可能會(huì)變性,最終不能正常工作或損毀。
激光管工作時(shí),冷卻水的水溫需保持在18~25℃,最高不得超過(guò)30℃;射頻激光器若在配有空調(diào)的工作環(huán)境中運(yùn)行,冷水機(jī)溫度一般可以設(shè)定為25℃。
但是具體的冷卻水溫度也需要根據(jù)環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行調(diào)整。以射頻激光器為例,在環(huán)境溫度為26℃,環(huán)境最大相對(duì)濕度為80%的情況下,冷水機(jī)的溫度則應(yīng)設(shè)定為30℃。
具體內(nèi)容可參考下圖表格:
根據(jù)環(huán)境溫度與濕度冷水機(jī)制冷溫度設(shè)定的參考值
目前工業(yè)冷水機(jī)的使用范圍越來(lái)越廣泛,您也可使用帶智能溫控系統(tǒng)的冷水機(jī)來(lái)防止這樣的問(wèn)題。
一般情況下,把冷水機(jī)里的冷卻水溫度設(shè)置在低于環(huán)境溫度的5℃以?xún)?nèi),機(jī)器就可以正常工作了。如果您的冷水機(jī)沒(méi)有智能溫控系統(tǒng),那么把冷水機(jī)下限溫度設(shè)置到比環(huán)境溫度最高值小5℃亦可。
預(yù)防措施
定期對(duì)激光器鏡片及光路鏡片進(jìn)行保養(yǎng),保養(yǎng)時(shí)請(qǐng)關(guān)閉設(shè)備并斷開(kāi)電源,對(duì)激光加工設(shè)備的傳輸光路做密封防護(hù)。
注意:如果激光設(shè)備在多灰塵的環(huán)境中工作,請(qǐng)使用過(guò)濾的潔凈空氣或者高純氮?dú)鈱?duì)外光路進(jìn)行吹氣。
CO?激光管
結(jié)露的應(yīng)對(duì)措施
如果您的激光設(shè)備已出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,那么我們建議您采取以下的處理方法:
立即關(guān)閉激光設(shè)備 和冷水機(jī)組并斷開(kāi)電源;
?將激光設(shè)備外部所附著的冷凝水擦拭干凈;
按照正確方法對(duì)激光器鏡片及光路鏡片進(jìn)行清理,保證設(shè)備充分干燥;
根據(jù)實(shí)際情況,將冷卻水溫度或者環(huán)境溫度調(diào)整到合適的范圍;
激光設(shè)備的電路板也可能已有冷凝水滲入,請(qǐng)待其充分干燥后再重新啟動(dòng)。
如在嘗試以上方法后您仍無(wú)法解決問(wèn)題,請(qǐng)立即與斯派特激光公司售后服務(wù)聯(lián)系。
最后,斯派特提醒您,為了您的安全以及不必要的損失,請(qǐng)正確使用您的激光設(shè)備。