บทนำ
เมื่ออุณหภูมิลดลงอย่างช้าๆ มาตรการป้องกันน้ำแข็งในฤดูหนาวกลายเป็นสิ่งที่มักถูกมองข้ามง่ายที่สุด แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานอุปกรณ์เลเซอร์อย่างปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์เช่นเครื่องตัดเลเซอร์ไฟเบอร์ เครื่องเชื่อม และเครื่องมาร์กกิ้ง เลเซอร์ภายในจะใช้ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำที่มีความแม่นยำ เมื่อสารหล่อเย็นแข็งตัว จะทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่ออินเทอร์เฟซไฟเบอร์ ท่อ และแม้แต่โมดูลเลเซอร์โดยตรง เพื่อให้การทำงานของอุปกรณ์มีความเสถียรและหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมที่สูง บทความนี้จึงอธิบายหลักการป้องกันน้ำแข็ง ความต้องการอุณหภูมิ มาตรการเฉพาะ และวิธีการเลือกสารหล่อเย็นสำหรับเลเซอร์ในฤดูหนาว ช่วยให้คุณรับมือกับสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นและอุณหภูมิต่ำได้อย่างง่ายดาย
หลักการพื้นฐานของการป้องกันน้ำแข็ง
เลเซอร์โดยทั่วไปจะพึ่งพาเครื่องทำความเย็นที่หมุนเวียนน้ำหล่อเย็นเพื่อกำจัดความร้อนจากการทำงานและรักษาการส่งออกแสงที่เสถียร ในฤดูหนาว เมื่ออุณหภูมิโดยรอบลดลงต่ำกว่า 0°C น้ำหล่อเย็นอาจแข็งตัวและขยายตัว ทำให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้:
-
ท่อหรือตัวเชื่อมต่อแตกร้าว;
-
ช่องระบายความร้อนของโมดูลเลเซอร์เสียหาย
-
ปลายการเชื่อมต่อไฟเบอร์ได้รับความเสียหายจากการขยายตัวของน้ำแข็ง
-
ตัวปั๊มเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแข็งตัวและแตกร้าว
ดังนั้น เป้าหมายพื้นฐานของการป้องกันการแข็งตัวคือการป้องกันไม่ให้ของเหลวหล่อเย็นแข็งตัวภายในระบบ ซึ่งสามารถทำได้โดยการรักษาอุณหภูมิแวดล้อม ระบายของเหลวหล่อเย็น หรือใช้น้ำยาป้องกันการแข็งตัว
ข้อกำหนดอุณหภูมิการใช้งานเลเซอร์
เลเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำและไวต่ออุณหภูมิอย่างมาก อุณหภูมิแวดล้อมที่แนะนำสำหรับการใช้งานเลเซอร์อยู่ระหว่าง 10°C ถึง 40°C ในฤดูหนาว การตั้งค่าน้ำเย็นของเครื่องทำความเย็นควรอยู่ที่ 20°C และน้ำร้อนควรอยู่ระหว่าง 28°C ถึง 30°C
เมื่ออุณหภูมิต่ำเกินไป การควบคุมอุณหภูมิภายในเครื่องทำความเย็นจะไม่สามารถให้ความร้อนได้ทันที หลังจากเลเซอร์เริ่มทำงาน อาจเกิดสัญญาณเตือนและผลลัพธ์ไม่เสถียรเนื่องจากการควบแน่นหรือการแข็งตัว ดังนั้น ก่อนใช้งานเลเซอร์ในฤดูหนาว เครื่องทำความเย็นต้องทำงานมากกว่า 20 นาทีเพื่อ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าของเหลวหล่อเย็นถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้จริง และหลีกเลี่ยงการช็อกจากอุณหภูมิต่ำ
วิธีป้องกันการแข็งตัวในฤดูหนาว
1. รักษาอุณหภูมิแวดล้อมให้คงที่
ในกรณีที่สภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย ให้วางเลเซอร์และเครื่องทำความเย็นในห้องปิด หรือจัดตั้งระบบทำความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการทำงานให้อยู่ในช่วง 10–40°C.
2. เปิดเครื่องทำความเย็นไว้
ในกรณีที่ไฟฟ้าดับในพื้นที่ไม่น่าจะเกิดขึ้น หากอุปกรณ์จะไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน ให้เปิดเครื่องทำความเย็นไว้ โดยตั้งอุณหภูมิน้ำทั้งต่ำและปกติไว้ที่ประมาณ 5°C (เพื่อให้ของเหลวหล่อเย็นไม่แข็งตัวและประหยัดพลังงาน)
3. ระบายของเหลวหล่อเย็นออกจากเครื่อง
หลังการใช้งานแต่ละครั้ง ให้ระบายของเหลวหล่อเย็นออกจากเลเซอร์

ถอดท่อทางน้ำเข้าจากเลเซอร์ จากนั้นใช้แก๊สอัดเป่าผ่านทางน้ำเข้า (WATER IN) จนกระทั่งน้ำที่เหลืออยู่ในช่องทางหล่อเย็นของเลเซอร์ถูกขับออกจากทางน้ำออก แล้วปิดวาล์วและปิดทางน้ำเข้าและทางน้ำออกด้วยจุกยางเพื่อป้องกันสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ท่อทางน้ำ

ถอดท่อทางน้ำเข้าจากเลเซอร์ จากนั้นใช้แก๊สอัดเพื่อระบายผ่านทางน้ำเข้า (WATER IN) จนกระทั่งน้ำที่เหลืออยู่ในช่องทางหล่อเย็นของเลเซอร์ถูกขับออกจากทางน้ำออก แล้วปิดทางน้ำเข้าและทางน้ำออกด้วยจุกยางเพื่อป้องกันสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ท่อทางน้ำ
4. ใช้น้ำยาป้องกันการแข็งตัวผสมกับของเหลวหล่อเย็น
เมื่อสภาพแวดล้อมการใช้งานมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0°C ไฟฟ้าดับบ่อยครั้ง หรือหากไม่สามารถระบายของเหลวหล่อเย็นได้ทุกวัน การเติมน้ำยาป้องกันการแข็งตัวของน้ำเป็นสิ่งจำเป็น
การเลือกน้ำยาป้องกันน้ำแข็ง
- เลือกน้ำยาป้องกันน้ำแข็งที่มีจุดเยือกแข็งเหมาะสมตามอุณหภูมิท้องถิ่น การเลือกไม่ใช่เรื่องของจุดเยือกแข็งที่ต่ำที่สุดเท่านั้น แต่เลือกที่มีจุดเยือกแข็งต่ำกว่าอุณหภูมิต่ำสุดในท้องถิ่นเล็กน้อย
- แบรนด์ที่แนะนำสำหรับน้ำยาป้องกันน้ำแข็งของเครื่องทำความเย็นคือ Clarinet.
|
อัตราส่วนผสมน้ำยาป้องกันน้ำแข็ง |
|
|
อุณหภูมิท้องถิ่น -42°C ~ -45°C |
6:4 (น้ำยาป้องกันน้ำแข็ง 60%, น้ำ 40%) |
|
อุณหภูมิท้องถิ่น -32°C ~ -35°C |
5:5 (น้ำยาป้องกันน้ำแข็ง 50%, น้ำ 50%) |
|
อุณหภูมิท้องถิ่น -22°C ~ -25°C |
4:6 (น้ำยาป้องกันน้ำแข็ง 40%, น้ำ 60%) |
|
อุณหภูมิท้องถิ่น -12°C ~ -15°C |
3:7 (น้ำยาป้องกันน้ำแข็ง 30%, น้ำ 70%) |
หมายเหตุพิเศษ:
(1) หลังจากเติมน้ำยาป้องกันน้ำแข็ง ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนและอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นจะลดลง และการระบายความร้อนโดยรวมของเลเซอร์จะแย่ลง หากเลเซอร์ของคุณแสดงสัญญาณเตือนอุณหภูมิ อย่าทำการรีสตาร์ทและใช้งานบ่อยครั้ง
(2) ไม่มีน้ำยาป้องกันน้ำแข็งใดที่สามารถทดแทนน้ำดีไอออนไนซ์หรือน้ำกลั่นได้อย่างสมบูรณ์ ไม่แนะนำให้ใช้ตลอดทั้งปีเป็นเวลานาน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ต้องล้างระบบและกลับมาใช้น้ำดีไอออนไนซ์หรือน้ำกลั่นเป็นน้ำหล่อเย็น
(3) สำหรับการปิดเครื่องระยะยาว (เช่น ในช่วงหยุดงาน ก่อนการขนส่งเลเซอร์) ต้องระบายน้ำหล่อเย็นภายในอุปกรณ์ และใช้ลมอัดเป่าล้างน้ำที่เหลืออยู่ภายในอุปกรณ์ (รวมถึงเลเซอร์และเครื่องทำความเย็น) เพื่อป้องกันการแข็งตัวภายในและความเสียหายของชิ้นส่วน