Przewodnik po zimowej ochronie laserów: wskazówki dotyczące ochrony laserów

Wprowadzenie

W miarę jak temperatura stopniowo spada, zimowe środki przeciwzamrożeniowe stają się najłatwiej przeoczanym, a jednocześnie niezwykle istotnym aspektem bezpiecznej eksploatacji sprzętu laserowego. Szczególnie w przypadku urządzeń takich jak maszyny do cięcia laserem światłowodowym, maszyny spawalnicze i maszyny do znakowania, laser wewnętrznie korzysta z precyzyjnego systemu chłodzenia wodą. Gdy płyn chłodzący zamarznie, może to bezpośrednio spowodować poważne uszkodzenia interfejsów światłowodowych, rur oraz nawet modułów laserowych. Aby zapewnić stabilną pracę urządzenia i uniknąć wysokich kosztów napraw, ten artykuł szczegółowo opisuje zasady przeciwzamrożeniowe, wymagania temperaturowe, konkretne środki oraz metody doboru płynu chłodzącego dla laserów zimą, pomagając Ci łatwo radzić sobie z zimnym, niskotemperaturowym środowiskiem.

Podstawowe zasady ochrony przed zamarzaniem

Lasery zazwyczaj polegają na chłodnicy cyrkulującej czynnik chłodzący, aby usuwać ciepło operacyjne i utrzymywać stabilny optyczny sygnał wyjściowy. Zimą, gdy temperatura otoczenia spada poniżej 0°C, czynnik chłodzący może zamarznąć i rozszerzyć się, co prowadzi do następujących problemów:

• Pękające rury wodne lub złączki;

• Uszkodzenia komory chłodzenia modułu lasera;

• Uszkodzenia końcówek połączeń światłowodowych spowodowane rozszerzaniem się zamarzniętej wody;

• Zamarzanie i pękanie korpusu pompy chłodziarki lub wymiennika ciepła.

Dlatego podstawowym celem stosowania płynu przeciwzamarzającego jest zapobieganie zamarzaniu płynu chłodzącego w systemie. Można to osiągnąć poprzez utrzymanie temperatury otoczenia, spuszczanie płynu chłodzącego lub stosowanie płynu przeciwzamarzającego.

Wymagania dotyczące temperatury pracy lasera

Lasery to precyzyjne urządzenia bardzo wrażliwe na temperaturę. Zalecana temperatura środowiska pracy laserów wynosi od 10°C do 40°C. Zimą ustawienie niskotemperaturowej wody w chłodziarce powinno wynosić 20°C, a wysokotemperaturowej wody od 28°C do 30°C.

Gdy temperatura jest zbyt niska, wewnętrzna kontrola temperatury chłodziarki nie może się szybko nagrzać. Po uruchomieniu lasera może dojść do alarmów i niestabilnej pracy z powodu kondensacji lub zamarzania. Dlatego przed uruchomieniem lasera zimą chłodziarka musi pracować przez ponad 20 minut, aby upewnij się, że płyn chłodzący faktycznie osiąga ustawioną temperaturę i unikaj szoku termicznego spowodowanego niską temperaturą.

Zimowe rozwiązania przeciwzamarzające

1. Utrzymuj stałą temperaturę otoczenia
Gdzie warunki na to pozwalają, umieść laser i chłodziarkę w zamkniętym pomieszczeniu lub zainstaluj urządzenia grzewcze, aby utrzymać stabilną temperaturę środowiska pracy w zakresie 10–40°C.

2. Utrzymuj pracę chłodziarki
W przypadkach, gdy lokalne przerwy w dostawie prądu są mało prawdopodobne, jeśli sprzęt będzie nieużywany przez dłuższy czas, utrzymuj pracę chłodziarki, ustawiając zarówno wodę niskotemperaturową, jak i normalnotemperaturową na około 5°C (zapewniając, że płyn chłodzący pozostaje powyżej temperatury zamarzania, jednocześnie oszczędzając energię).

3. Spuść płyn chłodzący z maszyny

Po każdym użyciu spuszczaj płyn chłodzący z lasera.

Odłącz rurę doprowadzającą wodę od lasera, następnie użyj sprężonego gazu, aby wydmuchać przez wlot (WATER IN), aż pozostała woda w kanałach chłodzenia wodnego lasera zostanie wypchnięta z wylotu. Następnie zamknij zawory i zatkaj wlot oraz wylot korkami gumowymi, aby zapobiec przedostawaniu się obcych przedmiotów do przewodów wodnych.

Odłącz rurę doprowadzającą wodę od lasera, następnie użyj sprężonego gazu, aby przewietrzyć przez wlot (WATER IN), aż pozostała woda w kanałach chłodzenia wodnego lasera zostanie wypchnięta z wylotu. Następnie zatkaj wlot i wylot korkami gumowymi, aby zapobiec przedostawaniu się obcych przedmiotów do przewodów wodnych.

4. Używaj płynu przeciwzamarzającego zmieszanego z płynem chłodzącym
Gdy środowisko użytkowania doświadcza temperatur poniżej 0°C, częstych przerw w dostawie prądu lub gdy codzienne spuszczanie płynu chłodzącego nie jest możliwe, dodanie płynu przeciwzamarzającego jest niezbędne.

Wybór płynu przeciwzamrożeniowego

1. Wybierz płyn przeciwzamrożeniowy o odpowiedniej temperaturze zamarzania w zależności od lokalnej temperatury. Wybór nie polega na tym, że im niższa temperatura zamarzania, tym lepiej; po prostu wybierz taki, którego temperatura zamarzania jest nieco niższa od lokalnej minimalnej temperatury.
2. Zalecana marka płynu przeciwzamrożeniowego do chłodziarki to Clarinet. 

Uwagi specjalne:

(1) Po dodaniu płynu przeciwzamrożeniowego zdolność przenoszenia ciepła i przepływ chłodziwa ulegają zmniejszeniu, a ogólne chłodzenie lasera pogarsza się. Jeśli laser wyświetla jakikolwiek alarm temperatury, nie należy go często restartować i używać.

(2) Żaden płyn przeciwzamrożeniowy nie może całkowicie zastąpić wody dejonizowanej lub destylowanej. Nie zaleca się jego długotrwałego stosowania przez cały rok. Po wzroście temperatury należy przepłukać system i wznowić używanie wody dejonizowanej lub destylowanej jako chłodziwa.

(3) W przypadku długotrwałych wyłączeń (np. podczas przerw w pracy, przed transportem lasera) należy spuścić płyn chłodzący z urządzenia oraz użyć sprężonego powietrza do wydmuchania pozostałej wody z wnętrza urządzenia (w tym lasera i chłodziarki), aby zapobiec zamarzaniu wewnętrznemu i uszkodzeniom komponentów.