Чилер для лазерної трубки CO2

Навіщо лазерній трубці чилер

Чилер для лазерної трубки CO2 охолоджує трубку водою. ККД скляної трубки CO2 становить 10-20 %: з підведеної електричної потужності в промінь іде мала частина, решта стає теплом у розрядному каналі. Це тепло забирає вода, яка проходить через сорочку охолодження трубки. Чилер прокачує воду по замкненому контуру між своїм баком і трубкою та охолоджує її. При перегріві води потужність променя падає, мода випромінювання стає нестабільною, а трубка втрачає ресурс, при сильному перегріві скло тріскається.

Радіаторний і компресорний чилер

• Радіаторний, без компресора. Вода віддає тепло повітрю через радіатор з вентилятором, тому її температура завжди вища за температуру в приміщенні. Тепловідвід такого охолоджувача вказують у ватах на градус: CW-3000 з параметром 50 Вт/°C при воді на 5 °C теплішій за повітря відводить 250 Вт. Підходить для трубок невеликої потужності в прохолодному приміщенні.
• Компресорний. Холодильний контур з компресором і холодоагентом охолоджує воду до заданої температури незалежно від температури в приміщенні. Потужність охолодження вказують у ватах, наприклад 690 Вт у CW-5000. Такий чилер потрібен для потужних трубок і для роботи влітку.

Як розрахувати потужність охолодження

Теплове навантаження рахують за потужністю випромінювання трубки P і її ККД η: Q = P × (1 − η) / η. Для трубки 80 Вт при ККД 15 % виходить 80 × 0,85 / 0,15 = 453 Вт тепла. Потужність охолодження чилера беруть із запасом 20-30 % до цієї величини, бо в спеку холодильний контур віддає менше заявленого.

Потік, напір і бак

• Потік. Насос має прокачувати через трубку стільки води, скільки вказано в її паспорті. Довгі й тонкі шланги знижують потік, тому порівнюйте з паспортом напір насоса, а не лише витрату в літрах за хвилину.
• Підйом води. Параметр у метрах показує, на яку висоту насос піднімає воду. Чилер ставлять поруч із верстатом і нижче трубки або на одному рівні з нею.
• Бак. Більший об’єм води повільніше нагрівається при ввімкненні та згладжує коливання температури. У CW-5000 бак 6 л, у CW-3000 9 л.

Захист і сигнал аварії

Чилер контролює потік і температуру води та запалює лампу Alarm при аварії. У CW-3000 і CW-5000 є сигнальний вихід аварії: його підключають послідовно з датчиком протоку до входу захисту по воді блока живлення лазера або контролера. Тоді лазер не ввімкнеться при зупиненому насосі, низькому рівні води або перегріві.

Температура води і точка роси

Температуру води задають у межах, вказаних у паспорті трубки. Холодна вода дає конденсат: якщо трубка холодніша за точку роси повітря, на склі та електродах випадає волога, і висока напруга пробиває по мокрій поверхні. Тому температуру води тримають вище точки роси в приміщенні.

Встановлення та експлуатація

• Заливайте дистильовану воду: водопровідна вода залишає накип у сорочці трубки і проводить струм.
• З’єднуйте шланги за маркуванням входу і виходу. Вода входить у нижній патрубок сорочки і виходить з верхнього, щоб у сорочці не залишалося повітря.
• Не допускайте перегинів шлангів і перевірте, що в сорочці трубки немає бульбашок.
• Вмикайте чилер до ввімкнення лазера і вимикайте після нього.
• Залишайте з боків чилера вільне місце для повітря і чистіть повітряний фільтр і конденсатор від пилу.
• Міняйте воду раз на 1-3 місяці, а при помутнінні одразу.
• При мінусовій температурі в приміщенні зливайте воду з чилера, шлангів і трубки або застосовуйте антифриз, допустимий виробником трубки.

Типові помилки

• Радіаторний чилер стоїть на трубці 80 Вт влітку: вода нагрівається вище паспортної температури, і потужність падає.
• Вихід аварії чилера не підключено, і лазер працює при зупиненому насосі.
• Задано занадто низьку температуру води, і на трубці з’являється конденсат.
• Воду в контурі не міняли роками, і в сорочці трубки утворився накип.