Sa natad sa pagproseso sa laser, ang high-power, high-repetition-rate lasers nahimong kinauyokan nga ekipo sa industriyal nga precision manufacturing. Bisan pa, samtang nagpadayon ang pagtaas sa densidad sa kuryente, ang pagdumala sa thermal mitumaw ingon usa ka hinungdan nga bottleneck nga naglimite sa pasundayag sa sistema, gidugayon sa kinabuhi, ug katukma sa pagproseso. Ang tradisyonal nga hangin o yano nga mga solusyon sa pagpabugnaw sa likido dili na igo. Ang mga bag-ong teknolohiya sa pagpabugnaw karon nagduso sa usa ka paglukso sa unahan sa industriya. Kini nga artikulo nagpadayag sa lima ka mga advanced nga solusyon sa pagdumala sa thermal aron matabangan ka nga makab-ot ang episyente ug lig-on nga mga sistema sa pagproseso sa laser.
1. Microchannel Liquid Cooling: Usa ka "Vascular Network" alang sa Precision Temperature Control
① Prinsipyo sa Teknolohiya:
Ang micron-scale nga mga channel (50-200 μm) gisulod sa laser gain module o fiber combiner. Ang high-speed circulating coolant (sama sa water-glycol mixtures) direkta nga nag-agay sa kontak sa init nga tinubdan, nga nakab-ot sa hilabihan ka episyente nga pagwagtang sa kainit nga adunay mga densidad sa heat flux nga labaw sa 1000 W/cm².
② Panguna nga Bentaha:
5-10 × nga pag-uswag sa kahusayan sa pagwagtang sa kainit sa tradisyonal nga pagpabugnaw sa copper block.
Nagsuporta sa lig-on nga padayon nga operasyon sa laser lapas sa 10 kW.
Ang compact nga gidak-on nagtugot sa pag-integrate sa mga miniaturized nga mga ulo sa laser, maayo alang sa mga linya sa produksiyon nga limitado sa wanang.
③ Aplikasyon:
Semiconductor side-pumped modules, fiber laser combiners, ultrafast laser amplifier.
2. Pagpabugnaw sa Phase Change Material (PCM): Usa ka "Thermal Reservoir" alang sa Heat Buffering
① Prinsipyo sa Teknolohiya:
Naggamit ug mga phase change materials (PCMs) sama sa paraffin wax o metal nga mga haluang metal, nga mosuhop ug dako nga kantidad sa tinago nga kainit panahon sa solid-liquid transition, sa ingon matag karon ug unya nag-buffer sa peak nga thermal load.
② Panguna nga Bentaha:
Mosuhop sa lumalabay nga peak nga kainit sa pulsed laser nga pagproseso, pagkunhod dihadiha load sa makapabugnaw nga sistema.
Gipamub-an ang konsumo sa enerhiya sa mga sistema sa pagpabugnaw sa likido hangtod sa 40%.
③ Aplikasyon:
High-energy pulsed lasers (eg, QCW lasers), 3D printing system nga adunay kanunay nga lumalabay nga thermal shocks.
3. Heat Pipe Thermal Spreading: Usa ka Passive "Thermal Highway"
① Prinsipyo sa Teknolohiya:
Gigamit ang mga selyado nga vacuum tube nga puno sa nagtrabaho nga likido (sama sa likido nga metal), diin ang mga siklo sa evaporation-condensation paspas nga nagbalhin sa lokal nga kainit sa tibuuk nga substrate sa thermal.
② Panguna nga Bentaha:
Ang thermal conductivity hangtod sa 100 × nga sa tumbaga (> 50,000 W/m·K), makapahimo sa zero-energy thermal equalization.
Wala’y paglihok nga mga bahin, wala’y pagmentinar, nga adunay gitas-on nga hangtod sa 100,000 ka oras.
③ Aplikasyon:
High-power laser diode arrays, precision optical components (eg, galvanometers, focusing lenses).
4. Jet Impingement Cooling: Usa ka High-Pressure nga "Heat Extinguisher"
① Prinsipyo sa Teknolohiya:
Usa ka han-ay sa mga micro-nozzle nga nag-spray sa coolant sa taas nga tulin (> 10 m / s) direkta sa sulud sa gigikanan sa kainit, nga makabalda sa thermal boundary layer ug makapaarang sa grabe nga convective heat transfer.
② Panguna nga Bentaha:
Lokal nga makapabugnaw nga kapasidad hangtod sa 2000 W/cm², angay alang sa kilowatt-level single-mode fiber lasers.
Gipunting nga pagpabugnaw sa mga lugar nga taas ang temperatura (pananglitan, mga nawong sa katapusan sa kristal sa laser).
③ Aplikasyon:
Single-mode high-brightness fiber lasers, nonlinear crystal cooling sa ultrafast lasers.
5. Intelligent nga Thermal Management Algorithm: AI-Driven "Cooling Brain"
① Prinsipyo sa Teknolohiya:
Gihiusa ang mga sensor sa temperatura, mga flow meter, ug mga modelo sa AI aron matagna ang mga thermal load sa tinuud nga oras ug dinamikong pag-adjust sa mga parameter sa pagpabugnaw (pananglitan, rate sa pag-agos, temperatura).
② Panguna nga Bentaha:
Ang adaptive energy optimization nagpauswag sa kinatibuk-ang kahusayan sa labaw sa 25%.
Predictive nga pagmentinar: ang thermal pattern analysis makahimo sa sayo nga mga pasidaan alang sa pump source aging, channel blockage, etc.
③ Aplikasyon:
Industriya 4.0 intelihente nga laser workstation, multi-module parallel laser system.
Samtang nag-uswag ang pagproseso sa laser padulong sa mas taas nga gahum ug labi ka tukma, ang pagdumala sa thermal milambo gikan sa usa ka "pagsuporta nga teknolohiya" ngadto sa usa ka "kinauyokan nga paglainlain nga bentaha." Ang pagpili sa mga bag-ong solusyon sa pagpabugnaw dili lamang nagpalugway sa kinabuhi sa kagamitan ug nagpauswag sa kalidad sa pagproseso apan labi usab nga nakunhuran ang kinatibuk-ang gasto sa operasyon.
Oras sa pag-post: Abr-16-2025