Լազերային մշակման հինգ առաջատար ջերմային կառավարման տեխնոլոգիաներ

Լազերային մշակման ոլորտում բարձր հզորության, բարձր կրկնության արագությամբ լազերները դառնում են արդյունաբերական ճշգրիտ արտադրության հիմնական սարքավորումները: Այնուամենայնիվ, քանի որ հզորության խտությունը շարունակում է աճել, ջերմային կառավարումը դարձել է հիմնական խոչընդոտ, որը սահմանափակում է համակարգի աշխատանքը, կյանքի տևողությունը և մշակման ճշգրտությունը: Ավանդական օդային կամ պարզ հեղուկային սառեցման լուծումները այլևս բավարար չեն: Նորարարական սառեցման տեխնոլոգիաները այժմ առաջընթաց են մտցնում ոլորտում: Այս հոդվածը բացահայտում է հինգ առաջադեմ ջերմային կառավարման լուծումներ, որոնք կօգնեն ձեզ հասնել արդյունավետ և կայուն լազերային մշակման համակարգերի:

1. Միկրոալիքային հեղուկային սառեցում. «Անոթային ցանց» ջերմաստիճանի ճշգրիտ կառավարման համար

① Տեխնոլոգիայի սկզբունքը.

Լազերային ուժեղացման մոդուլում կամ մանրաթելային համակցիչում ներդրված են միկրոնային մասշտաբի ալիքներ (50–200 մկմ): Բարձր արագությամբ շրջանառվող սառեցնող հեղուկը (օրինակ՝ ջուր-գլիկոլ խառնուրդները) հոսում է անմիջապես ջերմային աղբյուրի հետ շփման մեջ՝ ապահովելով չափազանց արդյունավետ ջերմության ցրում՝ 1000 Վտ/սմ²-ից բարձր ջերմային հոսքի խտությամբ:

② Հիմնական առավելություններ՝

Ջերմության ցրման արդյունավետության 5–10 անգամ բարելավում՝ համեմատած ավանդական պղնձե բլոկներով սառեցման հետ։

Աջակցում է 10 կՎտ-ից բարձր լազերային կայուն շարունակական աշխատանքին։

Կոմպակտ չափը թույլ է տալիս ինտեգրվել մանրանկարչական լազերային գլուխների մեջ, ինչը իդեալական է սահմանափակ տարածք ունեցող արտադրական գծերի համար։

③ Կիրառություններ՝

Կիսահաղորդչային կողային պոմպային մոդուլներ, մանրաթելային լազերային կոմբինատորներ, գերարագ լազերային ուժեղացուցիչներ։

2. Փուլային փոփոխության նյութի (PCM) սառեցում. «Ջերմային պահեստ» ջերմային բուֆերացման համար

① Տեխնոլոգիայի սկզբունքը.

Օգտագործում է փուլային փոփոխության նյութեր (PCM), ինչպիսիք են պարաֆինային մոմը կամ մետաղական համաձուլվածքները, որոնք կլանում են մեծ քանակությամբ թաքնված ջերմություն պինդ-հեղուկ անցումների ժամանակ, այդպիսով պարբերաբար բուֆերացնելով գագաթնակետային ջերմային բեռները։

② Հիմնական առավելություններ՝

Կլանում է իմպուլսային լազերային մշակման ժամանակ անցողիկ գագաթնակետային ջերմությունը՝ նվազեցնելով սառեցման համակարգի վրա ակնթարթային բեռը։

Մինչև 40%-ով կրճատում է հեղուկային սառեցման համակարգերի էներգիայի սպառումը։

③ Կիրառություններ՝

Բարձր էներգիայի իմպուլսային լազերներ (օրինակ՝ QCW լազերներ), եռաչափ տպագրության համակարգեր՝ հաճախակի անցողիկ ջերմային ցնցումներով։

3. Ջերմային խողովակների ջերմային տարածում. պասիվ «ջերմային մայրուղի»

① Տեխնոլոգիայի սկզբունքը.

Օգտագործում է աշխատանքային հեղուկով (օրինակ՝ հեղուկ մետաղով) լցված կնքված վակուումային խողովակներ, որտեղ գոլորշիացման-խտացման ցիկլերը արագորեն փոխանցում են տեղայնացված ջերմությունը ամբողջ ջերմային հիմքի վրայով։

② Հիմնական առավելություններ՝

Ջերմահաղորդականություն մինչև պղնձի ջերմահաղորդականությունից 100 անգամ ավելի (>50,000 Վտ/մ·Կ), որը հնարավորություն է տալիս ապահովել զրոյական էներգիայի ջերմային հավասարեցում։

Շարժական մասեր չունի, սպասարկման կարիք չունի, մինչև 100,000 ժամ ծառայության ժամկետ ունի։

③ Կիրառություններ՝

Բարձր հզորության լազերային դիոդային մատրիցներ, ճշգրիտ օպտիկական բաղադրիչներ (օրինակ՝ գալվանոմետրեր, ֆոկուսային ոսպնյակներ):

4. Ջրային հարվածային սառեցում. Բարձր ճնշման «ջերմային մարիչ»

① Տեխնոլոգիայի սկզբունքը.

Միկրո-ծորակների մի շարք բարձր արագությամբ (>10 մ/վ) սառեցնող հեղուկը ցողում է անմիջապես ջերմային աղբյուրի մակերեսին՝ խաթարելով ջերմային սահմանային շերտը և հնարավորություն տալով ծայրահեղ կոնվեկտիվ ջերմափոխանակման։

② Հիմնական առավելություններ՝

Մինչև 2000 Վտ/սմ² տեղային սառեցման հզորություն, հարմար է կիլովատ-մակարդակի միամոդ մանրաթելային լազերների համար։

Բարձր ջերմաստիճանի գոտիների նպատակային սառեցում (օրինակ՝ լազերային բյուրեղային ծայրային մակերեսներ):

③ Կիրառություններ՝

Միառոդ բարձր պայծառությամբ մանրաթելային լազերներ, ոչ գծային բյուրեղային սառեցում գերարագ լազերներում։

5. Խելացի ջերմային կառավարման ալգորիթմներ. արհեստական ​​բանականությամբ կառավարվող «սառեցնող ուղեղ»

① Տեխնոլոգիայի սկզբունքը.

Միավորում է ջերմաստիճանի սենսորները, հոսքի չափիչները և արհեստական ​​բանականության մոդելները՝ իրական ժամանակում ջերմային բեռները կանխատեսելու և սառեցման պարամետրերը (օրինակ՝ հոսքի արագությունը, ջերմաստիճանը) դինամիկ կերպով կարգավորելու համար։

② Հիմնական առավելություններ՝

Ադապտիվ էներգիայի օպտիմալացումը բարելավում է ընդհանուր արդյունավետությունը ավելի քան 25%-ով։

Կանխատեսելի սպասարկում. ջերմային օրինաչափության վերլուծությունը հնարավորություն է տալիս վաղ նախազգուշացնել պոմպի աղբյուրի ծերացման, ջրանցքի խցանման և այլնի մասին։

③ Կիրառություններ՝

Արդյունաբերություն 4.0 ինտելեկտուալ լազերային աշխատանքային կայաններ, բազմամոդուլային զուգահեռ լազերային համակարգեր։

Քանի որ լազերային մշակումը զարգանում է դեպի ավելի բարձր հզորություն և ավելի մեծ ճշգրտություն, ջերմային կառավարումը «աջակցող տեխնոլոգիայից» վերածվել է «հիմնական տարբերակող առավելության»։ Նորարարական սառեցման լուծումների ընտրությունը ոչ միայն երկարացնում է սարքավորումների կյանքը և բարելավում մշակման որակը, այլև զգալիորեն նվազեցնում է ընդհանուր շահագործման ծախսերը։