Laser-Winter-Schutzleitfaden: Tipps zum Schutz von Lasern

Einleitung

Da die Temperaturen allmählich sinken, werden Frostschutzmaßnahmen im Winter oft übersehen, sind jedoch ein äußerst wichtiger Aspekt für den sicheren Betrieb von Laserausrüstung. Besonders bei Geräten wie Faserlaserschneidmaschinen, Schweißmaschinen und Markiermaschinen verwendet der Laser intern ein präzises Wasserkühlsystem. Sobald das Kühlmittel gefriert, kann dies direkt schwere Schäden an Faseranschlüssen, Rohrleitungen und sogar Lasermodulen verursachen. Um einen stabilen Gerätebetrieb zu gewährleisten und hohe Reparaturkosten zu vermeiden, erläutert dieser Artikel die Frostschutzprinzipien, Temperaturanforderungen, spezifischen Maßnahmen und Methoden zur Auswahl des Kühlmittels für Laser im Winter, damit Sie problemlos mit kalten, niedrigen Temperaturen umgehen können.

Grundprinzipien des Frostschutzes

Laser verlassen sich typischerweise auf einen Kühler, der Kühlmittel zirkuliert, um die Betriebswärme abzuleiten und eine stabile optische Leistung zu gewährleisten. Im Winter, wenn die Umgebungstemperatur unter 0°C fällt, kann das Kühlmittel gefrieren und sich ausdehnen, was zu folgenden Problemen führt:

• Wasserrohre oder Verbindungsstücke reißen;

• Beschädigung der Kühlkammer des Lasermoduls;

• Beschädigung der Faseranschlussenden durch Frostausdehnung;

• Einfrieren und Rissbildung am Chiller-Pumpengehäuse oder Wärmetauscher.

Daher ist das grundlegende Ziel des Frostschutzes, das Einfrieren des Kühlmittels im System zu verhindern. Dies kann durch Aufrechterhaltung der Umgebungstemperatur, Ablassen des Kühlmittels oder Verwendung von Frostschutzmittel erreicht werden.

Betriebstemperaturanforderungen für Laser

Laser sind Präzisionsgeräte, die extrem temperaturempfindlich sind. Die empfohlene Betriebstemperatur für Laser liegt zwischen 10°C und 40°C. Im Winter sollte die Niedertemperaturwassereinstellung des Chillers 20°C betragen und die Hochtemperaturwassereinstellung zwischen 28°C und 30°C liegen.

Wenn die Temperatur zu niedrig ist, kann die interne Temperaturregelung des Chillers nicht rechtzeitig aufheizen. Nach dem Start des Lasers neigt dieser aufgrund von Kondensation oder Gefrieren zu Alarmen und instabiler Leistung. Daher muss der Chiller vor dem Betrieb des Lasers im Winter mehr als 20 Minuten laufen, um stellen Sie sicher, dass das Kühlmittel tatsächlich die eingestellte Temperatur erreicht und vermeiden Sie Temperaturschocks bei niedrigen Temperaturen.

Winter-Frostschutzlösungen

1. Konstante Umgebungstemperatur aufrechterhalten
Wo es die Bedingungen erlauben, stellen Sie den Laser und den Chiller in einen geschlossenen Raum oder installieren Sie Heizvorrichtungen, um die Arbeitstemperatur stabil innerhalb von 10–40°C zu halten.

2. Chiller in Betrieb halten
In Fällen, in denen lokale Stromausfälle unwahrscheinlich sind, und wenn die Ausrüstung längere Zeit stillsteht, halten Sie den Chiller in Betrieb und stellen Sie sowohl das Niedertemperatur- als auch das Normaltemperaturwasser auf etwa 5°C ein (um sicherzustellen, dass das Kühlmittel nicht gefriert und gleichzeitig Energie zu sparen).

3. Kühlmittel aus der Maschine ablassen

Lassen Sie nach jeder Benutzung das Kühlmittel aus dem Laser ab.

Trennen Sie das Wassereinlassrohr vom Laser ab und verwenden Sie dann Druckluft, um durch den Einlass (WATER IN) zu blasen, bis das Restwasser in den Wasserkühlkanälen des Lasers aus dem Auslass gedrückt wird. Schließen Sie dann die Ventile und verschließen Sie die Ein- und Auslassöffnungen mit Gummistopfen, um das Eindringen von Fremdkörpern in die Wasserleitungen zu verhindern.

Trennen Sie das Wassereinlassrohr vom Laser ab und verwenden Sie dann Druckluft, um durch den Einlass (WATER IN) zu belüften, bis das Restwasser in den Wasserkühlkanälen des Lasers aus dem Auslass gedrückt wird. Verschließen Sie anschließend die Ein- und Auslassöffnungen mit Gummistopfen, um das Eindringen von Fremdkörpern in die Wasserleitungen zu verhindern.

4. Verwendung von Frostschutzmittel gemischt mit Kühlmittel
Wenn die Einsatzumgebung Temperaturen unter 0°C, häufige Stromausfälle erlebt oder das tägliche Ablassen des Kühlmittels nicht möglich ist, ist das Hinzufügen von Frostschutzmittel unerlässlich.

Auswahl des Frostschutzmittels

1. Wählen Sie ein Frostschutzmittel mit einem geeigneten Gefrierpunkt basierend auf der lokalen Temperatur. Die Auswahl bedeutet nicht, je niedriger der Gefrierpunkt, desto besser; wählen Sie einfach eines mit einem Gefrierpunkt knapp unter der lokalen Minimaltemperatur.
2. Die empfohlene Marke für Kühler-Frostschutzmittel ist Clarinet. 

Besondere Hinweise:

(1) Nach Zugabe von Frostschutzmittel verringern sich die Wärmeübertragungskapazität und der Durchfluss des Kühlmittels, und die Gesamtwärmeabfuhr des Lasers verschlechtert sich. Wenn Ihr Laser eine Temperaturwarnung anzeigt, starten und verwenden Sie ihn nicht häufig neu.

(2) Kein Frostschutzmittel kann vollständig entionisiertes Wasser oder destilliertes Wasser ersetzen. Eine dauerhafte Verwendung über das ganze Jahr wird nicht empfohlen. Bei steigenden Temperaturen muss das System unbedingt gespült und wieder mit entionisiertem oder destilliertem Wasser als Kühlmittel betrieben werden.

(3) Bei längeren Stillständen (z. B. während Arbeitsunterbrechungen, vor dem Transport des Lasers) muss das Kühlmittel im Gerät abgelassen werden, und mit Druckluft sollte das Restwasser aus dem Inneren des Geräts (einschließlich Laser und Kühler) ausgeblasen werden, um ein Einfrieren und Schäden an den Komponenten zu verhindern.