Чиллер своими руками для лазерного станка

Originally published at Мир глазами инженера. You can comment here or there.

Статьи в черновиках могут лежать годами, надо что то делать) Итак – немного продолжения про лазер. Ранее я делал обзор нашего лазерного станочка. Недолгая эксплуатация показала, что надо что то делать с охлаждением, воздухом и вентиляцией. В этом посте я расскажу про компрессор для лазерного станка и про охлаждение для лазерного станка, что пришлось нам городить.

Чиллер своими руками для лазерного станка

Скажу сразу, всем желающим купить маленький лазерный станочек на балкон.

Даже если вы поставите термоядерной производительности вытяжку, заклеите все щели скотчем, замажете все стыки герметиком – ЗАПАХ БУДЕТ! Если вы режете фанеру – терпимо, а вот если пластик… еще хуже войлок или резина – там уже конкретная вонища, если резина пахнет серой то вот войлок палеными волосами. Поэтому если есть идея открыть центр лазерной резки в офисном центре – это возможно только если ваши соседи очень неприхотливы.

Ну а у нас цех, эти проблемы мало беспокоят, ну кроме шума который мешает в обеденный перерыв. Итак, штатная аквариумная помпа, что шла в комплекте к лазерному станку, слаба (80Вт 0,35 атм, 70 л/мин). Для гравировки – норм, для резки – маловато будет.

Тут я должен рассказать зачем лазерному станку воздух, для тех кто не сталкивался. Сжатый воздух выполняет двоякую функцию при резке лазером. Первая – создает избыточное давление в пространстве перед линзой, не допуская попадания дыма и продуктов сгорания на линзу, что приведет к ее быстрой порче.

Вторая функция, актуальная для резки – это выдув продуктов сгорания/плавления  из зоны резки. Если этого не делать, то край реза будет неровным и сильно закопченным. Исходя из первого требования (защита линзы) становится ясно какие требования к воздуху – сухой, чистый. Второе требование говорит о давлении – нужно хорошее давление и хорошая производительность.

Аквариумный для резки слабоват – не развивает давления.

Масляный компрессор – не самое лучшее решение – масляный туман, который образуется при работе такого компрессора попадает в воздух и будет со временем пачкать линзу – нужно делать предварительные фильтры перед станком.

Исходя из этого мой выбор – мембранный компрессор. Гуглежка показала варианты вроде Fengda AS-09 за ценник порядка 10 тыс.р., медицинские стоматологические за цену в 10 раз большую.

Поиск по закромам вывел на свет этого советского монстра:

Чиллер своими руками для лазерного станка

Компрессор диафрагменный УК-1М. Производства ПО “Киевприбор”, 1982 г. 880Вт мощщи (по шильдику), до 4 атм, может даже качать воду! Производительность правда ниже – до 20 л/мин.

Мотор АОЛБ31-2 400Вт 2920 об/мин. Компрессор огромный, тяжелый, шумный, вибрирует, но… при должном уходе оставите правнукам.  Проводим полную ревизию, чистку, черт его знает что им качали до меня.

  • Чиллер своими руками для лазерного станка
  • Кто то, зачем-то вмешался в родную электросхему:
  • Чиллер своими руками для лазерного станка
  • Разбираем. У двигателя требует замены подшипник
  • Чиллер своими руками для лазерного станка
  • Чиллер своими руками для лазерного станка

Собираем обратно попутно не жалея смазки.

И тут я ошибся, и перепутал пусковую и рабочую обмотки двигателя (у этого асинхронного двигателя две обмотки, пусковая и рабочая, пусковая запускается только на момент старта когда кнопка ПУСК зажата до упора, не самое удобное решение с точки зрения эксплуатации).

Понял это когда из вращающегося двигателя пошел дымок… А потом я повторил свою ошибку второй раз, и второй раз с дымком! Но двигатель выжил, сказался огромный запас прочности, и то, что пусковая обмотка используется кратковременно.

Для очистки воздуха от пыли я из автомобильного фильтра от москвича сделал предфильтр на впуск.

Чиллер своими руками для лазерного станка

Особенность работы мембранных компрессоров – давление регулируется на самом компрессоре путем перетока части воздуха в атмосферу, поэтому про регулировку дросселем на лазерной голове можно забыть – если мембранному насосу заткнуть выход это увеличит нагрузку на мембрану и вызовет ускоренный износ. Хотя в целом компрессор на фото спокойно выжимал 4 атм.

Итог: Работает отлично, шумно, вибрирует но за почтибесплатно я считаю шикарно.

Часть два – охлаждение

Лазер нужно охлаждать, причем оптимальная температура для лазера около 18°С. Причем ее нужно держать стабильной, если она будет сильно меняться – это уменьшит ресурс трубки (тепловое расширение, деформация – и привет трещинам или нарушению юстировки).

Зимой еще как то справлялся открывая дверь на улицу, а когда будет жара +32 – то штатный чиллер не в состоянии охладить до температуры ниже температуры воздуха и возможен перегрев.

Нужен фреоновый (CW 5000) – но вы его цену видели??? Гуглежка показала очень практичное решение – пивной охладитель. б/у пивной охладитель мы купили за 9000 руб (вот тут) Бонусом – отличная штатная помпа.

Из минусов – нужно делать систему контроля температуры – нельзя охлаждать ниже температуры выпадения росы, если конденсат выпадет на выходной линзе – трубка выйдет из строя, вода хорошо поглощает лазерное излучение нагреваясь.

Как всегда – начинаем с полной переборки и чистки. Пивной охладитель б/у, но холод производит – большего и не требуется. Вытаскиваем дохлых тараканов и мышей

  1. Чиллер своими руками для лазерного станка
  2. Моем бак, проверяем – действительно морозит:
  3. Чиллер своими руками для лазерного станка
  4. Заливаем дистиллированной водой:
  5. Чиллер своими руками для лазерного станка

Ну и городим простую систему управления – китайский термоконтроллер REX-C100, твердотельное реле и термопара. Помпа работает всегда, компрессор холодильника охладителя – от контроллера.

Настраиваем период работы максимально большим, дабы не насиловать двигатель частыми включениями.

Alarm я настроил в +5, тоесть если температура отклонится от заданных +18 на пять градусов, то сработает контакт реле alarm и станок остановится по защите. Датчик потока включается последовательно, но его пока нет(

Итог: работает хорошо, на заданную температуру выходит быстро, держит четко – даже при полной нагрузке она не растет. Старый чиллер CW-3000 теперь продается ????

UPD. Внезапно у насоса изменился звук работы, и пропало давление. Думал мембрана порвалась, но нет – развалился шплинт крепления клапана, починил. Голова у насоса разбирается если открутить с нее все.

Охлаждение лазерной трубки

Нас, как производителей лазерных станков, наши клиенты часто спрашивают, как организовать охлаждение лазерной трубки?

Поэтому сегодня мы поговорим о том, что такое охлаждение лазерной трубки, зачем оно нужно, какие способы существуют и как его реализовать наиболее просто и удобно.

Современные CO2 лазеры для генерации излучения используют лазерные трубки, например вот такие:

Чиллер своими руками для лазерного станка

Трубка устроена достаточно просто. Внутри нее есть анод и катод, два зеркала, одно полностью непрозрачное, другое частично прозрачное. Трубка заполнена газовой смесью, которая и является рабочим телом (поэтому такие излучатели и называются газовыми).

Внутри трубки проложены специальные каналы, по которым происходит циркуляция охлаждающей жидкости.

А, чуть не забыл – корпус и внутренности трубки, за исключением анода и катода, выполнены из стекла ???? Как раз хочется передать привет всем оптимистам, которые планируют заказывать лазерную трубку из Китая, в надежде сэкономить 100$ – удачи вам :)))

При работе лазерной трубы часть энергии идет на процесс генерации излучения, а другая часть – просто выделяется в виде тепла, которое нужно отводить, этим и занимается жидкость, которая циркулирует внутри трубки. Если во время работы жидкость перестает циркулировать, то труба может перегреться и выйти из строя, просто за счет того, что в одном месте температура выросла больше, чем в другом.

Читайте также:  Обжим 100 мбит 4 жилы

Ну что же, краткое введение мы переварили, теперь рассмотрим варианты организации охлаждения лазерной трубки по мере повышения сложности и понижения доступности для обычного человека.

ОХЛАЖДЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ТРУБКИ ВЕДРОМ С ВОДОЙ

Самый простой и самый ненадежный, неэффективный способ организации охлаждения лазерной трубки. Представляет из себя ведро с водой, в которое опущена помпа (зачастую обычная аквариумная), которая прокачивает воду внутри трубы.

Если температура жидкости начинает расти из за высокой температуры в помещении или непрерывной работы трубки, то можно в это же ведро положить несколько пластиковых бутылок с водой, предварительно заморозив их в морозилке.

Данный способ, не смотря на свою простоту, имеет ряд ощутимых недостатков:

— Невозможно выдерживать температуру в заданном диапазоне. Вы начали работу, температура выросла, вы положили замороженные бутылки – температура резко упала, потом снова начала расти и так по кругу.

— Сложно контролировать температуру охлаждающей жидкости, ну разве что градусник закрепить и опустить термоэлемент в воду.

— Не подходит для серьезной работы. Ну я себе слабо могу представить производство, на котором станок работает 8 часов подряд, при этом охлаждение организованно подобным образом.

— В ведро постоянно попадает пыль и инородные предметы. Со временем, особенно если вы постоянно “подкидываете дров”, то есть замороженные бутылки, у вас в воду попадает большое количество пыли и грязи, а дальше ей прямая дорога в трубку. Со временем грязь оседает внутри трубы и очистить ее очень не просто, при этом существенно падает эффективность охлаждения.

В общем, этот способ охлаждения я бы рекомендовал для домашнего использования, когда станок стоит дома (в гараже, на балконе) и используется в лучшем случае пару раз в неделю.

ОХЛАЖДЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ТРУБКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНДИЦИОНЕРА

Достаточно распространенный способ организации охлаждения лазерной трубки. В качестве охладителя используется переделанный оконный кондиционер, из которого вынимается вентилятор, а вокруг радиатора организуется емкость с охлаждающей жидкостью. Вот пример подобной реализации:

Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка

К достоинствам данного способа можно отнести:

— Простота реализации, не требуется никакого специального оборудования.

— Низкая цена. Б/у оконные кондиционеры достаточно дешевы.

— Высокая эффективность.

— Высокая ремонтопригодность. Починить кондиционер вам смогут в любой мастерской ????

Но чудес не бывает, недостатки, точнее один недостаток, всё же присутствует и он достаточно существенен. Со временем алюминиевый радиатор начинает осыпаться и все эти мелкие части решётки попадают в воду и забивают систему.

ОХЛАЖДЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ТРУБКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОХЛАДИТЕЛЯ ДЛЯ НАПИТКОВ

Наиболее распространённый, простой и удобный способ организации системы охлаждения лазерной трубки. Для охлаждения жидкости используется б/у или новый охладитель для напитков или пива.

Данные устройства идеально подходят для задачи охлаждения, ведь они уже имеют специальную емкость, в которой должна содержаться охлаждающая жидкость. Для охлаждения жидкости используется не алюминиевый радиатор, а медные трубки, которые не осыпаются и могут служить достаточно долго.

По сути, вам достаточно опустить в пивной охладитель помпу и вывести трубки для циркуляции жидкости. Вот пример реализации подобного охладителя:

Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка

  • Своим клиентам мы рекомендуем именно такой способ организации охлаждения лазерной трубки, как наиболее простой и эффективный, и вот почему:
  • — Простота.
  • — Надежность.
  • — Удобство.
  • — Доступность.
  • — Цена.
  • — Ремонтопригодность.
  • ОХЛАЖДЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ТРУБКИ С ПОМОЩЬЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОХЛАДИТЕЛЕЙ (ЧИЛЛЕРОВ)
  • Естественно, до этого мы рассматривали “кустарные” способы охлаждения лазерной трубки, но на рынке представлен целый ряд промышленных решений, правда, далеко не всегда они могут конкурировать с самодельными решениями.

Вот к примеру, многие китайские станки с лазерными трубками мощностью до 50Вт комплектуются промышленными охладителями CW3000…. при этом назвать CW3000 охладителем у меня никак не получается.

Кроме внешне красивой коробочки вы получаете… большой радиатор. Да, да. В нём даже нет компрессора и хладогенов.

Всё что он умеет – это прокачивать охлаждающую жидкость через обычный радиатор, который обдувается вентилятором:

То есть за весьма существенные деньги (в России на данный момент данный охладитель стоит в районе 15000 рублей) вы получаете красивый корпус, емкость, индикатор ииии всё ???? Как только температура в помещении повысится, плюс вы дадите хорошую нагрузку, ваш охладитель перестанет держать температуру. В общем, его я точно никому не советую.

Есть и более грамотные решения, в которых уже есть полноценный компрессор, например CW5000, но его цена зашкаливает за 40000 рублей, а по сути в работе он будет ничем не лучше пивного охладителя. Так же не забываем, что запчасти для них, в случае поломки, прийдётся скорее всего заказывать из Китая.

В общем, если у вас много денег и очень хочется – то можно, но смысла большого не имеет ????

  1. Краткие выводы:
  2. — Оптимальное соотношение цена/качество у охладителей для напитков.
  3. — Промышленные охладители для мажоров, кроме красивого корпуса – толку от них 0.
  4. — Охлаждение с помощью ведра с водой – можно, но совсем уж неудобно и неинтересно.
  5. Всем спасибо, кто дочитал. В статье использовались материалы из следующих источников:

http://hacknorway.com/wordpress/defective-cw-3000-water-chil…

http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=149&t=17770…

Делаем чиллер для лазерного станка из пивного охладителя своими руками

Лазерная резка 2.1k. 10.03.2021 Чиллер своими руками для лазерного станка

Приветствую! Сегодня поделюсь своим опытом переделки б/у пивного охладителя под чиллер для лазерного станка. Не буду углубляться в вопросы важности соблюдения температурного режима при эксплуатации лазерной трубки, т.к. на эту тему существует достаточно информации на профильных сайтах и форумах. Сразу к делу.

Мне довелось купить на авито пивной охладитель марки Кентавр, модель Тор стоимостью 4500р. Фото его состояния на момент покупки:

Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка

После разборки и чистки:

Чиллер своими руками для лазерного станка Чиллер своими руками для лазерного станка

Чтобы приспособить пивной охладитель к использованию совместно со станком для лазерной резки, требуется терморегулятор. Я использовал w3002, заказал на Aliexpress, стоимость около 250-300р.
Чиллер своими руками для лазерного станка

В принципе можно подключить пивной охладитель непосредственно к терморегулятору, но, хоть потребляемая мощность охладителя и небольшая, но я что-то опасаюсь питать его напрямую, поэтому я собрал схему с использованием контактора, которым управляет терморегулятор. Схема ниже:

Т.е. согласно установленным параметрам терморегулятор подает сигнал на управляющие входы контактора, а уже контактор питает пивной охладитель. Фото собранного устройства ниже:

В настройках терморегулятора w3002 есть 4 параметра

  • P0 — первая граница диапазона
  • P1 — вторая граница диапазона
    Если P0 меньше, чем P1, то нагрузка будет включена на время повышения температуры от P0-P1 (нужно, например, в случае обогрева теплицы). Если P0 больше, чем P1, то нагрузка будет включена на время понижения температуры от P0 до P1 (нужно, например, для контроля температуры охлаждающей жидкости).
  • P2 — значение коррекции показаний датчика в диапазоне от -10 до +10 градусов. Т.е. если датчик показывает значения отличные от показаний эталонного термометра, этой настройкой можно подкорректировать.
  • P3 — время задержки включения нагрузки в минутах, максимум 10 минут. Например для защиты компрессора охладителя от частых включений/выключений при установке узкого диапазона температур и частых срабатываний реле.
    Одновременное нажатие и удержание стрелок вверх и вниз приводит к сбросу до заводских настроек
    Диапазон работы от -50 до +110 градусов
Читайте также:  Артериальное давление при остеохондрозе

Тестирование цифрового регулятора температуры

На этом вопрос с автоматикой закрыт.

Далее — подключение системы охлаждения станка к пивному охладителю.
Тут, на мой взгляд, возможны 3 варианта.

  1.  Убрать помпу-мешалку и внутренний контур охлаждения напитков пивного охладителя, вместо всего этого положить в ванну охладителя помпу от станка, чтобы она забирала охлажденную жидкость и сливала обратно в ванну.
  2. Убрать контур охлаждения напитков, но оставить помпу-мешалку. Т.е. использовать помпу-мешалку охладителя вместо штатной помпы станка, т.к. помпа-мешалка гораздо мощнее штатной, по крайней мере у меня так. Обратку со станка сливаем обратно в ванну охладителя.
  3. Оставить контур охлаждения напитков, замкнув его с системой охлаждения станка. В этом случае получаем герметичную систему. Для циркуляции охлаждающей жидкости можно использовать как помпу-мешалку, так и штатную помпу.

Я использую второй вариант, только питание на помпу даю не через терморегулятор, а сразу при включении станка, вместе с обдувом и вытяжкой.

Так выглядит цифровой регулятор температуры на пивном охладителе:

Пробный запуск прошел успешно, за полтора часа работы станка компрессор охладителя включался дважды на несколько минут при достижении водой температуры в  20 градусов и отключался при 17 градусах.

На этом все, если возникли вопросы — пишите в х.

Лазерная резка Охлаждение Чиллер Вам также может понравиться

Охлаждение лазерной трубки станка с ЧПУ

Деформация и повреждение лазерной трубки чревато не только крупными тратами на приобретение и доставку нового излучателя, но и длительным простоем лазерного станка и, соответственно, убытками вследствие упущенной выгоды. Между тем, большую часть проблем, приводящих к поломке лазерного излучателя можно решить обычной профилактикой и контролем температуры охлаждающей жидкости.

Для того, чтобы помочь вам сохранить вашу лазерную трубку на весь заявленный срок её эксплуатации, в этой статье мы постараемся ответить на ряд вопросов, которые помогут вам в этом, а также позволят чуть лучше понимать функцию и значение системы охлаждения в лазерном оборудовании.

Лазерная трубка СО2 должна охлаждаться всегда!

Конечно, для опытных владельцев лазерных станков это не новость, а многие просто принимают эту аксиому на веру, но тут крайне важно понимать причины:

  • Мощность лазерного излучателя напрямую зависит от его температуры. Чем она выше, тем ниже производительность оборудования и, следовательно, ниже КПД всего станка в целом.
  • В инструкции по эксплуатации всегда указана вилка температур для лазерной трубки и это не просто рекомендация. Это именно диапазон рабочих температур и выход за его пределы означает осознанное сокращение срока жизни вашего излучателя.

Иными словами, в идеальных условиях, при хорошем охлаждении и без резких перепадов температур ваша лазерная трубка может служить, фактически, годами.

Ведь заявленный срок службы — это, по сути, срок за который газ, закачанный в трубку, потеряет свои свойства (по ряду причин), и до наступления этого момента трубка просто не может выйти из строя по иным причинам в случае правильной эксплуатации и обслуживания.

Температура охлаждения лазерной трубки

Без поправки на конкретную модель лазерного излучателя, можно говорить о том, что приближенная к идеалу вилка рабочих температур составляет диапазон от 15 до 17 градусов Цельсия при внешней от 12 до 25 градусов соответственно.

Естественно, что трубка продолжит работать и при большем разбросе и даже в диапазоне средних комнатных температур, но продолжительность её жизни в таком случае остаётся под большим вопросом.

Если свести всё к тезисам, то мы получим:

  • Допустимый диапазон рабочих температур составляет от 14 до 20 градусов Цельсия;
  • Колебание температур в системе охлаждения лазерной трубки не должно превышать 2-3 градуса;
  • Разница между внешней и внутренней температурами также не должна превышать 10-15 градусов, так как в противном случае высок риск выпадения конденсата.

Из чего состоит система охлаждения лазерного станка?

Любая система охлаждения будет состоять из двух элементов – охлаждающего контура в самой лазерной трубке и внешнего оборудования, осуществляющего циркуляцию жидкости по этому самому контуру.

То есть, сам лазерный станок, как правило, не имеет встроенного охлаждающего модуля, что на самом деле является преимуществом, так как оставляет большой простор для модификации вашего станка.

Так, если мощности вашей лазерной трубки стало недостаточно для эффективной работы, и вы хотите заменить её на более мощный аналог, то скорее всего вам потребуется и более мощный чиллер.

Почему именно чиллер? Многие начинающие мастера и владельцы лазерных станков с ЧПУ пренебрегают автоматическими системами охлаждения, используя пивные охладители (в лучшем случае) или и вовсе систему из ведра с водой + помпа для прокачки (что вообще не приемлемо).

Чиллер в данном случае не только отображает температурный режим в режиме реального времени, но и способен регулировать интенсивность прокачки охлаждающей жидкости, а некоторые модели и вовсе способны прекращать работу станка при выходе за пределы комфортных рабочих температур.

Конечно, кто-то может сказать, что это неприемлемо при поточном производстве, но на практике подобные «передышки», требующие замены охладителя или перенастройки самого чиллера, способны продлить срок службы вашей лазерной трубки в разы и сэкономить вам приличную сумму денег. Ведь в отличие от пивного охладителя или других рукотворных систем охлаждения станка, только чиллер способен осуществлять полноценный контроль температурного режима без постороннего вмешательства.

Конечно, если вы неплохо разбираетесь в данном вопросе, то скорее всего сможете соорудить подобную систему и самостоятельно, но, во-первых, это займёт большое количество времени, а во-вторых, использование подобных кустарных модификаций станка, вероятнее всего, не будет подходить под гарантийный случай.

Автоматические системы охлаждения. Чиллеры для ЧПУ

Как мы уже говорили выше, чиллер следует выбирать, опираясь на несколько критериев:

  1. Мощность вашего лазерного излучателя;
  2. Средняя смена рабочего времени;
  3. Средние показатели температуры в помещении.

Базовым и наиболее простым решением для хобби и любого непоточного производства намаломощных лазерных излучателях является чиллер CW-3000.

Эта недорогая автоматическая система охлаждения на базе вентилятора, который дует на резервуар с циркулирующей жидкостью, тем самым поддерживая её температуру.

Чиллер CW-3000 очень зависим от температуры в помещении, так как воздушная система охлаждения не способна понизить температуру охлаждающей жидкости ниже температуры окружающей среды. Но всё же он имеет ряд преимуществ, таких как постоянный мониторинг температуры и компактность устройства.

В ситуации, когда нет возможности приобрести более дорогую модель, можно временно решить проблему с минимально возможным охлаждением для этой модели чиллера путём его внешнего охлаждения. Для этого достаточно установить его под кондиционер или установить в специальную холодильную камеру, что обеспечит дополнительное охлаждение за счёт понижения температуры окружающей среды оборудования.

Наиболее продвинутым вариантом являются чиллеры CW-5000 и CW-5200, способные охлаждать жидкость при помощи хладогента (чаще всего – фреона). Применяя данные чиллеры, вы уже можете самостоятельно настраивать диапазон температур и поддерживать вилку на удобном/необходимом вам уровне.

Читайте также:  Ортопедические подушки и матрасы: лечение и профилактика остеохондроза

Также данные модели систем охлаждения оборудованы сигнальным устройством, которое оповестит вас, если что-то пойдёт не так.

Их мощности достаточно для охлаждения лазерных трубок мощностью до 120-160 Вт, а для более мощных (или для более интенсивной работы) вам потребуются уже, соответственно, более производительные модели типа CW-6000, CW-6100 и т.п.

Чем охлаждать лазерную трубку? Тип жидкости для чиллера

Традиционно для охлаждения лазерной трубки в чиллере используется либо дистиллированная вода, либо спирт, либо специальная охлаждающая жидкость – антифриз. У каждой из этих жидкостей есть свои плюсы и минусы, а потому требуется остановиться на них подробнее.

  • Вода является самым распространенным типом охладителя. Причины довольно просты – доступность и дешевизна. Но следует понимать, что речь идёт именно об очищенной, дистиллированной воде, в которой нет побочных примесей, солей и микроорганизмов. Используя обычную воду из-под крана (даже кипяченную), вы рискуете вскоре обнаружить на своей трубке налёт, от которого будет крайне сложно избавиться. Недостаток любой воды в роли охладителя заключается именно в сложности её отчистки и частоте замены.
  • Антифризы – наиболее простое решение для тех, кто в большей степени ценит своё личное время. Преимущество антифризов заключается в их универсальности и безопасности. В них нет примесей, они не разъедают трубку, не оставляют осадков и очень долго нагреваются, что позволяет поддерживать стабильную температуру даже при интенсивной нагрузке на излучатель. К минусам можно отнести дороговизну и мнение о том, что использование антифризов снижает мощность лазерной трубки. Впрочем, последнее не доказано при использовании лазерных трубок от известных и проверенных временем производителей.
  • Спирты – здесь всё делается на свой страх и риск и, по сути, примешивание спирта к дистиллированной воде — это попытка добиться эффекта «незамерзайки». Мы не рекомендуем проводить подобные эксперименты, но известно, что люди, глубоко разбирающиеся в теме, способны точно подсчитать пропорции дистиллированной воды и изопропилового спирта (в среднем литр спирта разводится на пять литров воды), но эффективность такой смеси, а главное — её безопасность для лазерного излучателя, остаётся под вопросом.

Охлаждение лазерного станка

Охлаждение лазерного станка имеет важное место в эксплуатации оборудования. В статье мы расскажем, ка копдойти к выбору охлаждающего оборудования для вашего станка.

Лазерные станки с ЧПУ отлично зарекомендовали себя как универсальное и удобное в эксплуатации средство обработки широкого спектра материалов.

Благодаря высокой скорости и качеству обработки, лазерное оборудование прочно «обосновалось» в ряде производственных ниш (к примеру, в рекламной, текстильной, сувенирной, ювелирной отрасли и ряде других).

Этому во многом способствует и небольшая (в сравнении с аналогичным оборудованием) цена лазерных станков с ЧПУ. А также широкая модельная линейка, наличие станков с различным размером рабочей области, величин номинальной мощности лазера и т. п.

Большое распространение получили лазерные машины с газовой смесью в качестве активной среды. Для генерации излучения в них служит смесь углекислого газа, азота и гелия.

Газовые лазеры обеспечивают стабильный поток излучения в разных диапазонах изменения мощности. Это улучшает качество обработки изделий.

Кроме того, удельная стоимость обработки для лазеров этого типа оказывается очень низкой, что положительно сказывается на уменьшении затрат на производство.

Однако значительным минусом газовых СО2-лазеров является высокий уровень тепловыделения в процессе работы. Причём избыточное тепло отрицательно влияет на саму лазерную трубку, существенно уменьшая её рабочий ресурс. Для продления «живучести» трубки необходимо в обязательном порядке отводить избыточное тепло. Эта задача возлагается на охлаждающую систему лазерного станка.

Что представляет собой чиллер?

Конструкция охлаждающей системы для лазерного станка очень простая. Трубка с запаянной внутри активной газовой смесью имеет двойные стенки корпуса, пространство между которыми служит для пропускания охлаждающей жидкости.

Жидкость забирается специальным насосом из основной ёмкости, прокачивается сквозь лазерную трубку, а затем сливается обратно.

Эта же ёмкость служит пассивным теплообменником — нагретая в трубке жидкость охлаждается при смешивании с основным объёмом воды.

Пассивная система не всегда обеспечивает должный уровень рассеивания тепла. Приходится либо добавлять холодной воды в ёмкость (рискуя внести загрязнение). Либо периодически останавливать лазерный станок для охлаждения всей массы жидкости естественным путём.

Разумеется, при интенсивном производстве на станке такое недопустимо. Кроме того, чтобы соблюсти требуемые условия охлаждения, пассивная система требует наличия очень большого объёма жидкости (порядка 100 л).

Это значительно повышает габариты системы и требует просторного помещения для установки лазерного станка.

Но основной проблемой является отсутствие точного контроля рабочей температуры. Если «прозевать» её превышение (а отслеживать это можно лишь визуально), перегрев жидкости может «приговорить» лазерную трубку.

Для автоматизации охлаждающих систем используются специальные устройства — чиллеры.

Чиллер содержит ёмкость для охлаждающей жидкости, встроенный насос для её прокачки сквозь лазерную трубку и активную систему теплообмена (трубчатые змеевики, фреон или вентиляторы принудительной циркуляции воздуха, плюс температурные датчики с автоматическим контрольным электронным блоком).

Подключив чиллер к лазерному станку, залив рабочую жидкость и выставив желаемую температуру «на выходе» (к примеру, оптимальные для лазерной трубки 19-21 °С), можно «забыть» об охлаждающей системе. Нужная температура будет поддерживаться автоматически — даже при длительной работе лазерного станка с ЧПУ на максимальной мощности!

Критерии выбора чиллера

Говоря о «профессиональном чиллере» подразумеваются модели с такими параметрами, которые позволят эффективно охлаждать лазерный станок вне зависимости от его загрузки (предполагается что при «профессиональном» использовании эта загрузка будет максимально интенсивной).

Конструкции чиллеров делятся на два типа:

  • с охлаждением воздухом;
  • с охлаждением фреоном.

В чём принципиальная разница?

В том, что воздушный чиллер не сможет охладить жидкость ниже той температуры, которая имеется в помещении! Ведь без фреона (хладагента) воздушному агрегату просто неоткуда «взять холод».

Кроме того, воздушные чиллеры часто позиционируются как «начальные модели», поэтому в них могут отсутствовать важные функции (к примеру, автоматический контроль и предупреждение о превышении заданной пользователем температуры охлаждающей жидкости).

Таким образом, единственным плюсом воздушного чиллера (по сравнению с пассивной системой охлаждения лазерного станка) является снижение потребной ёмкости жидкости (до 9-10 литров).

Однако рассчитывать на автоматическое поддержание температуры в широком диапазоне изменения нагрузки лазерного станка (и температуры окружающего воздуха в производственном помещении) при использовании воздушного чиллера не приходится.

Область применения воздушных чиллеров — лазерные станки с ЧПУ, оснащённые трубками мощностью не более 60 Вт. Для более мощных станков перегрев охлаждающей жидкости наступает уже после 15 мин непрерывной обработки.

Чиллер с фреоновым охлаждением

Охлаждение на фреоне позволяет ещё более снизить потребный объём охлаждающей жидкости (до 5-7 литров), при этом обеспечивая поддержание уровня заданной пользователем температуры автоматически. При использовании такого чиллера лазерный станок может работать круглосуточно — без всякого намёка на перегрев.

Чиллер подойдёт для лазерных машин с трубками мощностью до 100 Вт и более (в этом случае требуется фреоновый чиллер с большим объёмом встроенной ёмкости). Либо один фреоновый чиллер может устанавливаться для охлаждения одновременно двух станков с трубками 60 Вт и 90 Вт (или иным сочетанием). Правда в этом случае оба станка не должны работать продолжительное время на максимальной мощности.

Что заливать?

Для пассивных систем охлаждения производители лазерного оборудования рекомендуют (разрешают) использовать чистую водопроводную воду. Однако ввиду больших различий в жёсткости воды, лучше применять дистиллированную. Для любых моделей чиллеров дистиллированная вода является единственно допустимым «водяным» хладагентом!

Для заправки чиллера также можно применять антифриз. Но только если до этого чиллер и охлаждающая система лазерного станка не заправлялась обычной водой. В противном случае перед заливкой антифриза необходимо тщательно промыть систему дистиллированной водой.

Ссылка на основную публикацию
Для любых предложений по сайту: [email protected]