レーザー冬季保護ガイド：レーザーを保護するためのヒント

はじめに

気温が徐々に下がるにつれて、冬の凍結防止対策は最も見落とされやすいものの、レーザー機器の安全な運用において極めて重要な側面となります。特にファイバーレーザー切断機、溶接機、マーキング機などの機器では、レーザー内部に精密な水冷システムが使用されています。冷却液が凍結すると、ファイバー接続部、配管、さらにはレーザーモジュールに深刻な損傷を直接引き起こす可能性があります。安定した機器運用を確保し、高額な修理費用を避けるために、本記事では冬季のレーザーの凍結防止の原理、温度要件、具体的な対策、および冷却液の選定方法を詳述し、寒冷で低温の環境に容易に対応できるよう支援します。

不凍液の基本原理

レーザーは通常、冷却液を循環させるチラーに依存して動作熱を除去し、安定した光学出力を維持します。冬季に周囲温度が0°C以下に下がると、冷却液が凍結して膨張し、以下の問題が発生する可能性があります:

• 水道管やコネクターのひび割れ;

• レーザーモジュール冷却室の損傷；

• ファイバー接続端の凍結膨張による損傷；

• チラーポンプ本体または熱交換器の凍結および破損。

したがって、不凍の根本的な目的は、システム内の冷却液の凍結を防ぐことです。これは周囲温度の維持、冷却液の排出、または不凍液の使用によって達成できます。

レーザーの動作温度要件

レーザーは温度に非常に敏感な精密機器です。レーザーの推奨動作環境温度は10°Cから40°Cです。冬季はチラーの低温水設定を20°C、高温水設定を28°Cから30°Cにしてください。

温度が低すぎると、チラーの内部温度制御が迅速に加熱できません。レーザー起動後、結露や凍結によりアラームが発生しやすく、出力が不安定になります。したがって、冬季にレーザーを操作する前に、チラーを20分以上稼働させてください。 冷却液が設定温度に確実に達していることを確認する および低温ショックを避ける。

冬季の不凍対策

1. 一定の周囲温度を維持する
条件が許す場合は、レーザーとチラーを密閉された部屋に設置するか、暖房設備を設置して作業環境の温度を安定して10～40°Cに保ってください。

2. チラーを稼働させ続ける
停電の可能性が低い場合で、機器を長期間使用しない場合は、チラーを稼働させ続け、低温水と常温水の両方を約5°Cに設定して（冷却液が凍結しないようにしつつ省エネを図る）ください。

3. 機械から冷却液を排出する

使用後は毎回、レーザーから冷却液を排出してください。

レーザーから給水管を外し、圧縮ガスを使って入口（WATER IN）から吹き込み、レーザーの水冷チャネル内の残留水を出口から排出します。その後、バルブを閉じ、入口と出口のポートをゴム栓で塞ぎ、水路への異物侵入を防ぎます。

レーザーから給水管を外し、圧縮ガスを使って入口（WATER IN）から換気し、レーザーの水冷チャネル内の残留水を出口から排出します。その後、入口と出口のポートをゴム栓で塞ぎ、水路への異物侵入を防ぎます。

4. 冷却液と混合した不凍液の使用
使用環境が0°C以下の温度、頻繁な停電、または毎日の冷却液排出が困難な場合は、不凍液の添加が必須です。

不凍液の選択

1. 現地の気温に基づいて適切な凍結点の不凍液を選択してください。凍結点が低ければ良いというわけではなく、現地の最低気温よりわずかに低い凍結点のものを選ぶだけで十分です。
2. チラー用不凍液の推奨ブランドはClarinet.です。

特記事項：

(1) 不凍液を添加すると、冷却液の熱伝達能力と流量が低下し、レーザー全体の放熱性能が悪化します。レーザーに温度警報が表示された場合は、頻繁に再起動して使用しないでください。

(2) どの不凍液も完全に脱イオン水や蒸留水の代わりにはなりません。年間を通じて長期間の使用は推奨されません。気温が上昇したら必ずシステムを洗浄し、冷却液として脱イオン水または蒸留水の使用を再開してください。

(3) 長期停止時（例：作業停止時、レーザー輸送前）には、機器内の冷却液を排出し、圧縮空気で機器内部（レーザーおよびチラーを含む）の残留水を吹き飛ばして、内部凍結や部品損傷を防止します。