Como el Ministerio de Educación concede gran importancia a la educación de calidad de los estudiantes, cada vez más escuelas y familias comienzan a prestar atención a la capacidad práctica de los niños. Las impresoras 3D (también conocidas como máquinas de grabado láser 3D) se han vuelto ampliamente utilizadas en la educación escolar y familiar.
La velocidad y la vida útil de una impresora 3D están estrechamente relacionadas con su componente clave, el tubo láser. En la actualidad, generalmente se considera utilizar un tubo láser de CO2 de aproximadamente 40 W para uso doméstico, y la velocidad es relativamente rápida.
Hoy, permítanme mostrarles la estructura del producto y el método de enfriamiento de los tubos láser de CO2. Esto lo ayudará a elegir mejor una impresora 3D duradera y de alta calidad.
El tubo láser de CO2 está compuesto de CO2, nitrógeno, hidrógeno y otros gases. Con una longitud de onda láser de 10,6 μm, el rayo láser genera una potencia de más de 20 kilovatios, lo que puede lograr un trabajo continuo. A menudo se utiliza en máquinas de marcado láser y máquinas de corte láser. Los tubos láser de CO2 se utilizan en una amplia gama de aplicaciones.
La estructura básica del tubo láser de CO2 se muestra en la figura anterior. Está compuesto principalmente de vidrio duro, cavidad resonante y electrodos.
La parte de vidrio duro está compuesta por un tubo de descarga, un tubo de enfriamiento, un tubo de almacenamiento de gas y un tubo de retorno de gas.
El tubo de descarga es un componente clave en los láseres de CO2, que básicamente determina las características de la salida del láser.
La función del tubo de enfriamiento es enfriar el gas de trabajo, mantener una potencia de salida estable y evitar que el tubo de descarga explote debido al calor durante el proceso de bombeo de descarga.
La función del tubo de almacenamiento de gas es aumentar la capacidad de almacenamiento de gas del medio de ganancia y mejorar la resistencia mecánica y la estabilidad del tubo de descarga.
El tubo de retorno de aire puede mejorar la distribución desequilibrada del voltaje entre los electrodos causada por el fenómeno de electroforesis.
Puntos críticos del enfriamiento del tubo láser de CO2
Existen dos tipos de tubos láser con la misma potencia: el tipo catalítico y el tipo sellado. El tubo láser de vidrio de CO2 de tipo catalítico (tipo mejorado) es un producto mejorado del tubo láser sellado tradicional. La vida útil y la potencia se mejoran en gran medida al recubrir la película de catalizador de alta eficiencia nanométrica en el tubo de descarga, y la estructura de cavidad interna ajustable mejora en gran medida la calidad de la luz del tubo láser, de modo que la eficiencia de corte y la precisión del grabado en la aplicación se mejoran en gran medida.
Ya sea el tubo láser de CO2 de tipo catalítico o el de tipo sellado, se generará mucho calor durante el trabajo y la temperatura del tubo de descarga será demasiado alta. Sin embargo, su propia capacidad de disipación de calor es limitada y la temperatura seguirá aumentando. Por lo tanto, se necesita un sistema de enfriamiento para enfriar la temperatura interna del tubo láser.
En la actualidad, existen dos métodos principales de enfriamiento del tubo láser de CO2: enfriamiento por aire y enfriamiento por agua.
El enfriamiento por aire se utiliza a menudo para láseres de baja potencia, mientras que el enfriamiento por agua cubre todo el rango de potencia que pueden alcanzar los láseres de CO2. El efecto del enfriamiento por agua es generalmente de 3 a 5 veces mayor que el del enfriamiento por aire, lo que puede evitar eficazmente el problema del quemado del equipo causado por efectos de enfriamiento deficientes.
En general, las impresoras 3D domésticas pueden integrar directamente bombas de agua de enfriamiento en el equipo, mientras que las impresoras comerciales de alta potencia a gran escala pueden considerar agregar un enfriador para enfriar.
El enfriador láser es un asistente de mano derecha para enfriar el tubo láser de CO2. Tiene un sistema de enfriamiento de agua incorporado. El líquido refrigerante circula a través del funcionamiento de la bomba de agua, que elimina la alta temperatura del tubo láser y lo devuelve al evaporador. Después de reducir la temperatura del agua, regresa al tubo láser, lo que puede mantener constantemente el equipo de tubo láser de CO2 dentro de un rango apropiado, lo que garantiza que el equipo láser funcione durante mucho tiempo. El enfriador láser tiene una función de ajuste de la temperatura del agua, y el rango de ajuste de la temperatura del agua es de 5 a 35 °C, lo que puede cumplir con los requisitos de ajuste de temperatura individualizados de diferentes equipos láser de CO2.
Debido a la estructura inestable del sistema de enfriamiento de los tubos láser de CO2 comunes actualmente en el mercado, las fluctuaciones excesivas en el caudal del agua de enfriamiento pueden romper el tubo de generación de energía.
Por lo tanto, ya sea una impresora 3D doméstica o comercial, se necesita urgentemente en el mercado una bomba de agua de refrigeración de tubo láser de alta calidad.
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