Чиллер для охлаждения лазерной резки

Чиллер для охлаждения лазерной резки

Современное лазерное оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ) применяется для бесконтактной обработки различных материалов с высокой точностью. Основа станков для генерации высокоэнергетического светового (лазерного) излучения – это лазерная трубка в виде герметичного стеклянного цилиндра, в котором находится газовая смесь (гелий, азот и углекислый газ), анод, катод, оптические линзы и зеркала (полностью непрозрачные и прозрачные) и специальные каналы с циркулирующей охлаждающей жидкостью. Газовая смесь в лазерной трубке при подаче электрического напряжения провоцирует монохромное излучение световой волны определенной длины, концентрируемое и направляемое с помощью оптической системы на обрабатываемый материал.

Головка излучателя с помощью электромотора, установленного на направляющих, способна двигаться с высочайшей точностью над рабочим столом с заготовкой, строго придерживаясь программных управляющих команд. С помощью тонкого лазерного луча происходит сильный нагрев поверхности и испарение материала в месте воздействия, осуществляется бесконтактная его обработка: гравируется запрограммированный рисунок на обрабатываемом изделии, формируются контуры, вырезаются детали. И виртуальная идея в виде созданной разработчиком компьютерной модели получает своё воплощение в реальном изделии, заготовка получает новую форму или приобретает новый вид.

Преимущества лазерной обработки: универсальность, минимальная толщина создаваемого шва, низкая себестоимость, отличное качество (высочайшая точность резки и очень аккуратные края среза), широкий спектр обрабатываемых материалов, в том числе дерево, шпон, акрил, оргстекло, бумага, картон, кожа, ткань, фанера, стекло, керамика, камень, некоторые виды пластика. Благодаря своим преимуществам лазерная технология нашла своё применение как в кустарном производстве, так и в промышленности, основное отличие только в мощности используемого лазера.

Но у бесконтактной технологии лазерной резки, особенно в промышленных масштабах, есть крупный недостаток: повышенное тепловыделение, ввиду того, что в процессе работы энергия направлена не только на генерацию излучения, но и на выделение тепла в излишнем количестве. От этого снижается производительность и значительно сокращается рабочий ресурс лазерного излучателя вплоть до выхода его из строя от перегрева, так как оптимальная рабочая температура составляет 15 … 17°С.

Для обеспечения стабильности эффективного функционирования лазера при интенсивной его работе используется система отведения избытка тепловой энергии с использованием теплоотводящей жидкости (обычно применяется дистиллированная вода), циркулирующей внутри лазерной колбы. Охлаждающая жидкость под давлением поступает через входной штуцер, преднамеренно расположенный рядом с точкой выхода лазерного луча для предотвращения разрушения стеклянной оболочки от перегрева, и уходит через выходной штуцер на другом конце лазерной трубки, формируя проточную систему и поглощая по пути движения избыточное тепло.

Нагретая дистиллированная вода из системы охлаждения лазерного станка транспортируется в ёмкость-теплообменник, где она должна вновь стать холодной. Чем мощнее станок и чем выше температура воздуха в помещении, тем больше объём используемой воды (если считать усреднённо, то расход 3,5 литра за 1 минуту). Для мощных лазерных установок может потребоваться накопительная ёмкость объёмом до 100 литров, а значит и дополнительное пространство. Также нужно строго соблюдать чистоту воды и контролировать её температуру, так как при сильном нагреве необходимо будет остановить станок и заменить воду на холодную. К тому же при одновременной работе нескольких лазерных установок сильно увеличивается влажность воздуха и требуется его вентиляция и осушение.

Таким образом проводить охлаждение мощного лазерного оборудования достаточно сложно и трудоёмко. Именно поэтому в таких случаях применяют чиллеры, которые способны охлаждать жидкость значительно быстрее, используя при этом значительно меньший объём воды и автоматически контролируя температуру. Немаловажное достоинство чиллеров в том, что температура охлаждаемого лазера может быть ниже, чем температура окружающего воздуха, поэтому чиллеры можно применять для охлаждения в жаркое время года, когда пассивное водное охлаждение не работает.

Чиллеры эффективно осуществляют принудительный отвод лишнего тепла от мощных лазерных установок для исключения перегрева и остановки лазера даже при длительной его работе на максимальной мощности. Их смело можно использовать для охлаждения лазеров мощностью свыше 100 Вт. Они способны стабильно поддерживать заданную температуру с большой точностью и автоматически сигнализируют индикацией и звуковым сигналом о нагреве охлаждающей жидкости выше установленного значения. А так как объём используемой при этом жидкости в разы меньше и значительно сокращены габариты охлаждающей системы, то появляется возможность интенсифицировать производственный процесс.

При подключении чиллера его входные и выходные штуцера присоединяются к соответствующим отверстиям охладительной системы лазерной установки через шланги. И чиллер, и лазер желательно подключать к одному источнику электропитания, чтобы их запуск происходил одномоментно.

Но на практике применение чиллера для охлаждения лазера усложняет систему охлаждения и повышает её стоимость за счёт повышенного электропотребления и относительно высокой цены. Однако следует иметь в виду, что стоимость лазерной трубки сопоставима со стоимостью чиллера, поэтому во избежание её поломки от перегрева применение чиллера будет оправдано. Также его использование целесообразно при высокой интенсивности производства, потому что такой холодильный агрегат чаще всего является единственным способом, гарантирующим бесперебойное, эффективное и правильное функционирование лазерного оборудования.

Специалисты компании «ЧИЛЛЕР-ПРО» помогут с подбором чиллера для охлаждения лазерного оборудования, учитывая потребности и объём конкретного производства, длительность работы лазерного оборудования в течение смены, температуру воздуха в цехе, мощность лазерного оборудования. Все поставляемые нами чиллеры имеют сертификат качества. Мы осуществим монтаж и пусконаладочные работы.

✅ Охлаждение лазерной трубки станка с ЧПУ (СО2 лазера). СОВЕТЫ, лайфхаки

+ Много дополнительной информации по охлаждению лазерной трубки.

Смотрите видео с тестами, примерами, инструкциями и читайте статью дальше.

ВИДЕО. Охлаждение лазерной трубки

Почему необходимо охлаждать лазерную трубку СО2?

При правильных условиях эксплуатации трубки могут эффективно работать годами. Именно поэтому им необходимо принудительное охлаждение теплоотводящей жидкостью.

Какую температуру устанавливать в системе охлаждения?

В том случае, когда вы устанавливаете в системе охлаждения температуру ниже рекомендуемой при высокой внешней, то следите за тем, чтобы на лазерной трубке, а особенно на полупрозрачном зеркале (откуда из трубки бьет луч) и контактах не выпадал конденсат. Пристальное внимание этому следует уделять, когда у вашего СО2 излучателя принудительное охлаждение глухого и полупрозрачного зеркала.

При большой разнице внешней и внутренней температур устанавливайте в системе охлаждения температуру, ориентируясь на точку росы.

Охлаждающая система лазерной трубки (СО2 излучателя)

Чистота системы охлаждения

В процессе эксплуатации в лазерной трубке вместе с охлаждающей жидкостью не должно быть пузырьков воздуха. Устанавливайте ее таким образом, чтобы выходной (сливной) штуцер был вверху.

И еще один совет, следите за чистотой полупрозрачного зеркала с внешней стороны (откуда выходит лазерный луч).

Какую охлаждающую жидкость применять, воду, спирты или антифриз?

В случае эксплуатации лазерной трубки при температурах ниже нуля вы можете использовать антифриз (тосол), но только на свой страх и риск. Помните, что антифриз может навредить лазерной трубке и привести ее в негодность. В зависимости от условий эксплуатации допускается разбавление антифриза водой в соответствующих пропорциях по инструкции производителя.

В чем разница между дистиллированной водой и антифризом для лазерного станка? Во-первых, у них разный коэффициент теплопередачи. У воды он больше, следовательно, она лучше забирает тепло от нагретого элемента, и лучше его отдает непосредственно в системе охлаждения лазерной трубки. Во-вторых, вода имеет большее электрическое сопротивление, а все антифризы — меньшее электрическое сопротивление, что сказывается на падении мощности. И это особенно необходимо учитывать при эксплуатации так называемых NO NAME СО2 лазерных трубок непонятного производителя, в которых в силу конструктивных особенностей может происходить утечка высокого напряжения именно по антифризу через микротрещины.

Можно ли использовать в качестве охлаждающей жидкости спирты и другие смеси? Можно, если это не навредит лазерной трубке.

К примеру, при температуре окружающей среды выше нуля, вы можете попробовать смесь дистиллированной воды и изопропилового спирта в расчете 1 литра спирта на 5-7 литров воды.

Если температура окружающей среды ниже нуля, то попробуйте смесь дистиллированной воды и чистого пропиленгликоля в пропорции, рекомендуемой производителем спирта.

Оборудование для системы охлаждения

Каждое решение имеет право на жизнь. Но, делая выбор между дорогим — готовым, и дешевым — самопальным, вы должны понимать, что первое будет все-таки работать стабильнее второго, если вы не владеете навыками инженера.

Но, сэкономить можно и в том случае, если вы не Кулибин. Давайте разберемся во всем по-порядку.

Помпа прокачки воды + резервуар

Какой резервуар с жидкостью следует использовать? Все зависит от мощности лазерной трубки и температуры окружающей среды. К примеру, в обычных условиях при температуре окружающей среды в 22 градуса для лазерного станка MCLaser 3020 с мощностью излучателя в 40 Вт или Kimian 4040 с лазерной трубкой в 50 Вт мы рекомендуем использовать резервуар объемом 80 литров.

Систему с помпой прокачки воды можно сделать с охлаждением, поставив, к примеру, резервуар в холодильник. Второй вариант — добавлять в резервуар лед. Некоторые замораживают воду в пластиковых бутылках.

За температурой жидкости в данном случае можно следить с помощью погружного термометра или установить контроллер.

Помните, что менять охлаждающую жидкость в такой системе можно только при выключенном лазерном станке.

Как подключать помпу к лазерному станку — смотрите в нашем видеообзоре.

Чиллеры для лазерного станка

Недорогой CW-3000 представляет собой простую систему с принудительным воздушным охлаждением. Внутри этого чиллера стоит помпа прокачки воды, резервуар, на который дует вентилятор, а также система управления и сигнализации. CW-3000 не сможет охладить жидкость ниже температуры окружающего воздуха, поэтому не получится его использовать эффективно, если в помещении жарко. Помните, оптимальная рабочая температура лазерной трубки — 15-17 градусов.

Преимущество CW-3000 над системой охлаждения с помпой прокачки воды в том, что с ним вы сразу получите герметичную систему охлаждения лазерной трубки, а также систему оповещения, если охлаждающая жидкость перестанет циркулировать + он занимает меньше места в сравнении с 80-ти литровым резервуаром.

С CW-3000 возможно сделать систему с принудительным охлаждением. Первый способ — поставить чиллер в холодильник. Второй — сделать промежуточный резервуар и установить его в холодильник. Некоторые ставят его под кондиционер.

Чиллеры CW-5000 и CW-5200 — более совершенные промышленные агрегаты с принудительным охлаждением на базе хладогента, в качестве которого выступает фреон. В этих чиллерах вы можете настраивать диапазон рабочих температур.

У CW-5000 и CW-5200 помимо системы оповещения при сбое водного потока, есть индикация и звуковой сигнал при перегреве охлаждающей жидкости выше установленного значения.

Эти чиллеры можно смело использовать для охлаждения лазерных трубок мощностью до 100 Вт, для более мощных подойдут CW-6000, CW-6100 и другие старшие модели.

Пивной охладитель

Свое решение

Очистка системы охлаждения лазерного станка

Требуется консультация по лазерным станкам с ЧПУ?

Отвечаем на все звонки, письма, сообщения и всегда рады гостям.

Пишите
[email protected]

Звоните
+7 (812) 309 50 46
+7 (499) 350 85 33
+7 (911) 972 62 63 + Viber, WhatsApp, Telegram

Заходите в гости
Санкт-Петербург, ул. Республиканская, 22, литера Е, помещение 4Ш

Выбираем систему охлаждения для лазерных процедур: какая подойдёт вам?

Многочисленные косметологические лазерные и фото-процедуры проводятся с использованием охлаждающих систем. Качественное охлаждение необходимо для защиты от ожогов эпидермиса (наружного слоя кожи). Кроме того, современные решения отводят остаточное тепло, благодаря чему достигается максимальный комфорт процедур для пациента.

Сегодня применяются 3 основных способа охлаждения:

1. криогенное,
2. контактное,
3. воздушное.

Споры по поводу того, какая из систем лучше, ведутся на протяжении всего срока существования таких решений. На самом деле, пока не разработано охлаждение, которое бы было лишено всех недостатков. Попробуем разобраться во всех тонкостях применения современных систем, их плюсах и минусах.

1. Контактная Система Охлаждения (КтО)

Контактное охлаждение является одним из самых популярных и технически простых. Оно применяется практически во всех фото- и в большинстве лазерных систем среднего класса. Существует и премиум-оборудование с КтО. Приборы высоких классов дополняются сапфировым стеклом. Оно обладает неплохими показателями теплопроводности, но удерживает далеко не все излучение.

Контактное охлаждение способно обеспечить адекватную защиту пациента. При этом процесс охлаждения проводится на невысокой скорости. На обрабатываемую поверхность обязательно нужно наносить гель. Только в этом случае обеспечивается хороший контакт охлаждающего элемента и кожи.

К основным преимуществам контактных систем относят:

1. Равномерное охлаждение обрабатываемой поверхности.
2. Бесшумную работу.
3. Необходимость в использовании минимального количества «расходников».
4. Функциональность охлаждающего элемента. Одновременно он служит ограничителем дистанции воздействия.
5. Практичность. Система не нуждается в сложном специальном уходе.

К недостаткам КтО относят:

1. Затрудненность обработки труднодоступных участков (из-за размеров манипулы).
2. Невысокие показатели гигиеничности.
3. Ограничение зоны видимости.
4. Корректную работу только при плотном контакте с зоной обработки.
5. Отсутствие возможностей для охлаждения до и после воздействия (у многих систем).
6. Недостаточную эффективность при высоких (до 1-1,5 Гц) частотах обработки.

2. Криогенная Система Охлаждения (КО)

В таких системах применяется криоген. Установки с использованием сжиженного газа встречаются достаточно редко. Небольшое количество производителей оборудования внедряет их. Между тем, представленный способ охлаждения является одним из оптимальных.

Важно! При эксплуатации подобных систем существует риск избыточного охлаждения. При недостаточном уровне интенсивности обработки у клиента может возникнуть холодовый ожог.

К преимуществам систем относят:

1. Возможности для очень быстрого охлаждения кожи.
2. Эргономичность решения.
3. Самый высокий показатель теплоотдачи.
4. Возможности для точной настройки схемы и продолжительности воздействия.

К недостаткам системы относят:

1. Высокие расходы на эксплуатацию.
2. Риски переохлаждения кожи.
3. Высокие требования к качеству используемого фреона. Система может сломаться и потребовать дорогого ремонта.
4. Недостаточное для отведения остатков тепла из глубоких слоев кожи время охлаждения.
5. Необходимость в смене баллонов с газом уже после небольшого числа сеансов.

3. Воздушная Система Охлаждения (ВО)

Такая система является достаточно популярной. Обычно она используется вместе с лазерами премиум-класса. Кроме того, ее применяют в качестве альтернативы производителями установок с контактными и криогенными системами.

Качественные современные устройства отличаются гибкими настройками и не требуют эксплуатации расходных материалов. Основным недостатком воздушных систем является их высокая стоимость. Кроме того, установки являются достаточно крупными. Нередко они занимают столько же места, сколько и сам лазер или IPL-устройство.

К преимуществам данных систем относят:

1. Возможности настройки в соответствии с индивидуальными особенностями клиента.
2. Низкую стоимость владения.
3. Возможности для охлаждения до и после импульса, а не только во время его проведения.
4. Отсутствие необходимости в сложном специальном уходе.
5. Высокую эргономику. Система позволяет проводить обработку даже труднодоступных зон.

К недостаткам системы относят:

1. Высокую стоимость (установка продается отдельно).
2. Высокий уровень шума.
3. Некоторые временные затраты на выход на рабочую температуру при первом включении.

Выводы

Современному пациенту недостаточно только защиты от ожогов. Каждый из нас стремится, чтобы любая салонная процедура не доставляла дискомфорта, проводилась быстро и в безопасном формате с максимальной эффективностью. Клиники и специалисты, способные обеспечить достижение этих 4 преимуществ сеанса, всегда могут рассчитывать на то, что клиент вернется и даст рекомендации своим близким. Ответственные производители понимают это и трудятся над разработкой все новых и новых решений, соответствующим всем запросам и пожеланиям клиентов.

Идеальной системы охлаждения пока не существует. Специалисты сегодня все чаще делают выбор в пользу воздушных и криогенных моделей. Сторонников контактных систем меньше.

Какое охлаждение кожи лучше при лазерных процедурах

Применение лазера в косметологических процедурах почти всегда требует принятия мер по охлаждению кожи. Они используются, чтобы предотвратить возникновение ожогов и повысить комфортность процедуры. Необходимость использования охлаждения кожи зависит как от выбора лазерной системы, так и от типа процедуры. Например, при использовании твердотельных лазерных модулей, селективность воздействия лазерного излучения гораздо выше чем при использовании диодных лазеров, поэтому вероятность ожогов и других повреждений кожи при использовании твердотельных лазеров намного ниже. Если при использовании александритовых либо неодимовых лазеров, использование охлаждения является скорее рекомендуемой при некоторых процедурах, то при использовании диодных лазеров охлаждение является обязательным атрибутом проведения процедуры.

Кроме этого, рекомендации по использованию охлаждения кожного покрова зависят от типа процедуры. К примеру, среди эстетических процедур наиболее дискомфортными по ощущениям для пациента являются удаление поверхностных сосудов и звездочек, поэтому в данном случае необходимо использовать охлаждение для всех категорий пациентов.

На сегодняшний день существуют 3 основных вида охладительных систем:

• Криогенная;
• Контактная;
• Воздушная.

Все вышеперечисленные системы обладают своими достоинствами и недостатками, о которых и пойдёт речь ниже.

Воздушная система охлаждения (ВО)

Как видно из названия, данная система охлаждает обрабатываемый участок кожи потоком холодного воздуха. Относительно часто встречающееся технологическое решение, обычно устанавливается на лазеры премиум-класса. Отличается весьма широкими возможностями настройки, однако обладает большими габаритами, сопоставимыми с размерами самого лазера.

К преимуществам данных систем можно отнести:

• Индивидуальную настройку, для каждого типа кожи.
• Небольшие эксплуатационные затраты.
• Работу независимо от лазера (можно применять до и после процедуры).
• Практичность системы и лёгкость обслуживания.
• Возможность работы с труднодоступными участками.

Недостатки воздушного охлаждения:

• Дополнительные затраты (систему ВО необходимо приобретать отдельно от лазера).
• Шум во время работы.
• Большие размеры установки
• Необходимо некоторое время(2-3мин), прежде чем система выйдет на рабочую температуру после запуска.

Криогенная система охлаждения (КО)

В основе функционирования криогенной системы лежит применение сжиженного газа (фреона), точно такой же (но более высокого качества), как и в холодильниках, кондиционерах и прочей бытовой технике.

Из-за своей сложности и дороговизны охлаждение фреоном встречается достаточно редко. Оно является достаточно эффективным способом охладить обрабатываемую зону, что является как преимуществом, так и недостатком КО. Высокая скорость охлаждения позволяет достигнуть высокой скорости работы, но из-за технических неполадок или неопытности врача способна привести к переохлаждению обрабатываемого участка (в отличие от контактной и воздушной систем, которые могут привести только к ожогам из-за недостаточного охлаждения).

КО обладает следующими преимуществами:

• обрабатываемый участок охлаждается очень быстро.
• Наиболее высокая теплоотдача.
• Продолжительность воздействия может быть точно настроена.

Недостатки криогенной системы:

• Вероятность переохлаждения эпидермиса.
• Использование дешёвого некачественного фреона приводит к поломке.
• Из-за непродолжительного воздействия не происходит отведения остаточного тепла из глубоких слоёв кожи.
• Быстрый расход фреона, необходимость частой замены дорогих «расходников».

Контактная система охлаждения (КтО)

Контактное охлаждение – достаточно распространённый способ защиты кожи пациента. Как наименее сложное техническое решение, КтО зачастую используется в недорогих лазерных системах.

Однако иногда контактное охлаждение применяется и в приборах высокого класса. В таких приборах в качестве контактного элемента применяется сапфировое стекло, поскольку из всех минералов сапфир обладает наименьшей степенью поглощения электромагнитного излучения, при удовлетворительных показателях теплопроводности.

Основные преимущества контактных систем:

• Установка работает бесшумно.
• Применения небольшого дешёвых и немногочисленных «расходников».
• Охлаждающая поверхность также выполняет роль ограничителя, не позволяя приблизить лазер на минимально допустимую дистанцию.
• Простота эксплуатации и практичность

Однако КтО обладает такими существенными недостатками, как:

• Большие размеры насадки мешают работе с труднодоступными участками кожи и ограничивают зону видимости врача.
• Недостаточная гигиеничность.
• Необходимость плотного контакта кожи с охладительным элементом.
• У большинства КтО отсутствует возможность охлаждения до и после процедуры.
• При частоте импульсов выше 1 Гц система недостаточно эффективна.

Выводы

Современная система охлаждения должна обеспечивать не только безопасность, но и комфорт и быстроту процедуры при использовании медицинского лазера. Салоны красоты и клиники удовлетворяющие этим требованиям могут рассчитывать на лояльность клиентов и хорошие отзывы. Поэтому производители косметических лазеров и периферии к ним постоянно трудятся, чтобы улучшить качество обслуживания клиента и удовлетворить всем его требованиям.