Các Biện Pháp Chống Đóng Băng, Ngưng Tụ Nguồn Laser

Hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên nguồn laser là một vấn đề tiềm ẩn gây ra nhiều ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất, độ ổn định, thậm chí là tuổi thọ của máy cắt CNC laser. Những giọt nước li ti tưởng chừng vô hại lại có thể dẫn đến các sự cố không mong muốn, từ suy giảm công suất chùm tia, sai lệch trong quá trình cắt khắc, đến nguy cơ chập điện và hư hỏng các bộ phận điện tử đắt tiền bên trong nguồn laser.

Trong bài viết này, VNTECH sẽ chỉ ra những tác động vô cùng nghiêm trọng của hiện tượng ngưng tụ và đưa ra các biện pháp chống đóng băng, ngưng tự nguồn laser để kéo dài tuổi thọ cho máy cắt laser fiber.

Nội dung bài viết

1 Hậu quả việc nguồn laser bị đóng băng, ngưng tụ
2 Nguyên tắc chống đóng băng, ngưng tụ nguồn laser
3 Giải pháp chống đóng băng, ngưng tụ nguồn cắt laser
4 Biện pháp bảo về nguồn laser vào mùa hè

Hậu quả việc nguồn laser bị đóng băng, ngưng tụ

Việc nguồn laser fiber bị đóng băng hoặc ngưng tụ có thể dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng:

1/ Hư hỏng vật lý:

– Nứt vỡ: Nếu nước làm mát bị đóng băng, ngưng tụ sự giãn nở của băng có thể làm nứt vỡ đường ống, bình chứa, thậm chí cả tinh thể laser hoặc môi trường khuếch đại.

=> Điều này có thể gây ra hư hỏng không thể khắc phục và chi phí thay thế rất lớn.

– Biến dạng: Các bộ phận làm bằng một số vật liệu nhất định có thể bị biến dạng dưới nhiệt độ đóng băng hoặc áp lực do băng hình thành, dẫn đến sự sai lệch của các thấu kính quang học.

– Ứng suất lên các bộ phận: Quá trình giãn nở – co ngót trong chu kỳ đóng băng và tan băng có thể gây ra ứng suất đáng kể lên các bộ phận khác nhau.

=> Làm suy yếu chúng theo thời gian và dẫn đến hỏng hóc sớm.

2/ Vấn đề vận hành:

– Tắc nghẽn: Băng hình thành có thể làm tắc nghẽn các kênh làm mát, ngăn chặn sự tản nhiệt thích hợp.

=> Điều này có thể dẫn đến quá nhiệt nguồn laser, gây hư hỏng các bộ phận nhạy cảm và giảm tuổi thọ hoặc hiệu suất của nó.

– Giảm hiệu suất: Chất làm mát bị đóng băng sẽ không lưu thông hiệu quả, dẫn đến làm mát không đủ và giảm công suất.

– Mất ổn định chế độ: Sự sai lệch của các bộ phận quang học do nguồn laser bị ngưng tụ có thể gây ra sự mất ổn định trong chùm tia laser, ảnh hưởng đến chất lượng, độ kết hợp và khả năng hội tụ của nó.

– Trong trường hợp nghiêm trọng, nguồn laser bị đóng băng hoặc ngưng tụ có thể ngăn laser khởi động. Các bộ phận điện tử có thể bị đoản mạch do hơi ẩm ngưng tụ.

3/ Hư hỏng điện:

– Ngắn mạch: Sự ngưng tụ, đặc biệt khi di chuyển nguồn laser đến môi trường ấm hơn, có thể dẫn đến sự tích tụ hơi ẩm trên các bộ phận điện tử.

=> Điều này có thể gây ra ngắn mạch, làm hỏng nguồn điện, bộ điều khiển điện tử và thậm chí cả nguồn laser.

– Ăn mòn: Hơi ẩm từ sự ngưng tụ cũng có thể ăn mòn các tiếp điểm và bộ phận điện tử theo thời gian, gây ra lỗi gián đoạn hoặc hư hỏng vĩnh viễn.

4/ Nguy cơ an toàn:

– Giật điện: Nguồn laser bị đóng băng, ngưng tụ dẫn đến ngắn mạch trong các bộ phận điện áp cao của hệ thống laser, nó có thể tạo ra nguy cơ điện giật nghiêm trọng cho nhân viên.

5/ Suy giảm hiệu suất:

– Giảm công suất đầu ra: Làm mát không hiệu quả hoặc hư hỏng môi trường khuếch đại có thể dẫn đến giảm đáng kể công suất đầu ra của laser.

– Chất lượng chùm tia kém: Sự sai lệch của các thấu kính quang học do đóng băng/tan băng có thể dẫn đến chùm tia laser bị méo hoặc không hội tụ tốt, khiến nó không phù hợp cho ứng dụng dự định.

– Dịch chuyển bước sóng: Ở một số loại laser, sự dao động nhiệt độ do làm mát không đủ vì đóng băng có thể dẫn đến sự dịch chuyển bước sóng đầu ra.

Nguyên tắc chống đóng băng, ngưng tụ nguồn laser

Có một “điểm đóng băng” trong máy làm mát. Khi nhiệt độ của máy làm mát thấp hơn điểm đóng băng, nước làm mát sẽ đông đặc và giãn nở về thể tích.

=> Khiến các bộ phận trong hệ thống làm mát như: tấm làm mát bằng nước, bộ tách nước và các bộ phận khác bị giãn nở, biến dạng hoặc thậm chí là crack.

– Yêu cầu về nhiệt độ hoạt động của nguồn laser:

+ Nhiệt độ môi trường làm việc của nguồn laser nên được kiểm soát ở khoảng 22°C.

+ Nhiệt độ nước ở nhiệt độ thấp nên đặt ở 20-24°C

+ Nhiệt độ nước ở nhiệt độ cao nên đặt ở 28-30°C.

– Máy làm mát cần hoạt động trước khi phát ra tia laser 20 phút.

+ Mở phần mềm giám sát và xác nhận rằng nhiệt độ của bảng điều khiển chính và cảm biến quang của mô-đun trên 18°C để đạt đến điều kiện phát xạ laze.

+ Nếu không đạt được nhiệt độ cài đặt, giao diện giám sát sẽ báo động để cấm phát tia laser.

Để tiếp tục công việc, vui lòng khởi động lại tia laser và quan sát xem nhiệt độ của giao diện giám sát đạt 18°C trước khi phát tia laser.

Giải pháp chống đóng băng, ngưng tụ nguồn cắt laser

Giữ máy làm lạnh không ngừng (chiller làm việc liên tục)

Trong trường hợp không có sự cố mất điện, máy làm mát sẽ cần chạy liên tục và nhiệt độ nước đều phải đặt ở khoảng 5°C.

– Đảm bảo nước làm mát trên điểm đóng băng vừa tiết kiệm điện.

Xả hết nước làm mát sau mỗi lần sử dụng

– Bạn phải xả hết nước làm mát trong máy cắt laser và máy làm lạnh sau mỗi lần sử dụng.

Phương pháp thoát nước:

– Thoát nước từ máy làm lạnh

+ Tháo ống cấp nước ra khỏi thiết bị làm lạnh.

+ Sau đó thông gió đầu vào nước (WATER IN) bằng khí nén cho đến khi nước trong thiết bị làm lạnh được thổi hết ra ngoài.

– Thoát nước từ laser sợi quang CW đa mô-đun

+ Tháo ống cấp nước ra khỏi nguồn laser.

+ Sau đó thông gió cho cửa cấp nước (WATER IN) bằng khí nén cho đến khi nước còn lại trong ống làm mát được thổi ra cửa xả.

– Thoát nước từ nguồn laser sợi quang CW mô-đun đơn

+ Tháo ống cấp nước ra khỏi nguồn laser.

+ Sau đó thông gió cho cửa cấp nước (WATER IN) bằng khí nén cho đến khi nước còn lại trong ống làm mát được thổi ra khỏi cửa xả nước.

+ Sau đó bịt đầu vào và đầu ra của ống nước bằng nút cao su để ngăn bụi xâm nhập vào ống nước.

Sử dụng chất chống đông thay nước làm mát

Khi môi trường sử dụng thường xuyên bị cắt điện và không có điều kiện xả nước làm mát hàng ngày thì phải sử dụng chất chống đông.

– Chọn chất chống đông có điểm đóng băng phù hợp theo nhiệt độ địa phương.

+ Việc lựa chọn chất chống đông không phải là điểm đóng băng càng thấp càng tốt, mà là theo nhiệt độ tối thiểu của môi trường.

+ Bạn có thể chọn chất chống đông thấp hơn một chút so với nhiệt độ môi trường.

– Maxphotonics khuyên dùng hóa chất chống đông Clariant của Mỹ cho chiller.

Tỉ Lệ:

Nhiệt độ cục bộ -42°C〜-45°C	6:4 (60% antifreeze : 40% water)
Nhiệt độ cục bộ -32°C〜-35°C	5:5 (50% antifreeze : 50% water)
Nhiệt độ cục bộ -22°C〜-25°C	4:6 (40% antifreeze : 60% water)
Nhiệt độ cục bộ -12°C〜-15°C	3:7 (30% antifreeze : 70% water)

Lưu ý:

– Bất kỳ chất chống đông nào cũng không thể thay thế hoàn toàn nước khử ion và không nên sử dụng lâu dài trong suốt cả năm.

– Sau mùa đông, nên sử dụng nước khử ion hoặc nước cất để làm sạch đường ống và khôi phục sử dụng nước khử ion.

– Nếu máy ngừng hoạt động trong một thời gian dài, nước làm mát trong thiết bị phải được xả hết và thổi ra ngoài bằng khí nén để tránh tình trạng đóng băng, ngưng tụ nguồn laser.

>>> Xem thêm: Hướng dẫn bảo trì máy cắt laser sau nghỉ lễ

Biện pháp bảo về nguồn laser vào mùa hè

Mùa hè, nhiệt độ tăng cao bạn hãy tạo một môi trường thích hợp để nguồn laser được hoạt động ổn định. Khi nhiệt độ nước làm mát laser được đặt thấp hơn nhiệt độ điểm sương, hiện tượng ngưng tụ có thể xảy ra. Để tránh ngưng tụ, điều kiện môi trường của tia laser phải nằm trong giới hạn nhất định.

Những yêu cầu về môi trường đặt nguồn laser

1. Nhiệt độ làm việc của laser: 10℃ – 40℃.

2. Độ ẩm của môi trường làm việc bằng laser: 10% – 80%.

Làm thế nào để ngăn việc ngưng tụ nguồn laser

1. Nhiệt độ môi trường – nơi đặt nguồn laser thấp hơn 35℃.

2. Độ ẩm xung quanh nguồn laser nhỏ hơn 60%.

3. Lắp thêm máy điều hòa không khí công nghiệp để giữ nhiệt độ và độ ẩm bên trong tủ điện.

4. Có thể xây dựng một phòng máy lạnh riêng biệt cho máy Laser công suất cao.

5. Khi nhiệt độ và độ ẩm môi trường quá cao, khi bật tia laser sẽ xảy ra quá trình hút ẩm trong khoảng 30 phút.

– Điều này là bình thường, nguồn laser sẽ được khởi động lại sau khi báo động ngưng tụ tắt.

Tôi nên làm gì nếu nguồn laser bị ngưng tụ?

1. Nếu phát hiện nguồn laser có hiện tượng ngưng tụ, cần dừng ngay lập tức.

2. Lau sạch nước ngưng tụ trên vỏ laser, chỉ bắt đầu hoạt động lại nguồn laser sau khi báo động ngưng tụ tắt.

3. Làm mát, hút ẩm môi trường đạt diện tích yêu cầu.

Để tránh làm hỏng nguồn laser trong những ngày mưa, vui lòng ngắt kết nối nguồn điện chính của nguồn laser và kê cao tủ điều khiển điện, nguồn laser và máy làm lạnh để tránh bị ngập nước. Tại các phân xưởng trũng thấp, cần có người túc trực để thực hiện công tác chống ngập úng, giảm thiểu thiệt hại về tài sản.

– Nếu thiết bị đang bị ngập nước, đừng bật nguồn laser.

Việc chủ động kiểm soát và ngăn chặn hiện tượng ngưng tụ trên nguồn laser là một nhiệm vụ thiết yếu để duy trì hiệu suất tối ưu và kéo dài tuổi thọ cho hệ thống máy cắt laser. Bằng cách đảm bảo môi trường làm việc ổn định về nhiệt độ và độ ẩm, kiểm tra và bảo trì hệ thống làm mát thường xuyên, đến việc tuân thủ nghiêm ngặt các hướng dẫn vận hành của nhà sản xuất, bạn có thể giảm thiểu đáng kể nguy cơ gặp phải các vấn đề liên quan đến ngưng tụ và đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra liên tục và hiệu quả.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.