3D打印機激光管冷卻那些事兒

      隨著對學生素質教育的重視，越來越多學校和家庭開始重視孩子的動手能力，3D打印機（也稱3D激光雕刻機）開始廣泛應用在學校和家庭教育中。

      3D打印機的速度、壽命等都與其關鍵部件——激光管息息相關。目前家用一般考慮用40W左右的CO2激光管，速度是相對比較快的。

      今天小編帶大家一起來了解下CO2激光管的產品結構和冷卻方式，幫助大家更好地選到一臺高品質且耐用的3D打印機。

CO2激光管結構組成
      CO2激光管是由CO2氣體和氮氣、氫氣等氣體組成，以10.6μm的激光波長為激光束產生20千瓦以上的功率，可實現(xiàn)連續(xù)性的工作，經常被用在激光打標機、激光切割機上，應用極其廣泛。

      CO2激光管基本結構如上圖所示，主要由硬質玻璃、諧振腔、電極三部分組成。

      其中硬質玻璃部分由放電管、冷卻管、儲氣管和回氣管組成。

      放電管是CO2 激光器中關鍵的部件，它基本上決定了激光輸出的特性。

      冷卻管的作用是冷卻工作氣體，維持輸出功率穩(wěn)定，而且防止在放電泵浦過程中，放電管因受熱炸裂。

      儲氣管的作用是增加了增益介質的儲氣量，增強了放電管的機械強度和穩(wěn)定性。

      回氣管可以改善由電泳現(xiàn)象造成的極間電壓的不平衡分布。

CO2激光管散熱痛點
      同一種功率的激光管有催化型和封離型兩種，催化型CO2玻璃激光管(增強型)是傳統(tǒng)封離式激光管的升級換代產品，通過在激光管放電管內鍍納米高效催化劑薄膜，大幅提高使用壽命及功率，并通過可調式內腔結構，極大改善激光管出光質量，在應用中切割效率及雕刻精度大幅提升。

      不管哪一種CO2激光管，在其工作時都會產生大量的熱量，使得放電管溫度過高，但自身散熱有限，溫度就會持續(xù)的上升。那么就需要冷卻系統(tǒng)將激光管的內部溫度冷卻。

      目前，CO2激光管主要有風冷散熱和水冷散熱兩種方式。

      風冷散熱常用于低功率激光器，水冷散熱則覆蓋了CO2激光器所能達到的整個功率范圍。水冷的冷卻效果普遍是風冷效果的3-5倍，可以有效避免冷卻效果不佳導致的設備燒機問題。

      一般家用的3D打印機可以直接集成冷卻水泵到設備，大型的商用大功率打印機則會考慮額外加一臺冷水機來冷卻。

      激光冷水機是CO2激光管降溫的得力助手，內置水冷系統(tǒng)，通過水泵的運行推動冷卻液循環(huán)，帶走激光管高溫溫度，回流到蒸發(fā)器，將水溫降低后，回流到激光管，可以持續(xù)，恒定地將CO2激光管設備保持在合適的范圍內，為激光設備長時間工作提供穩(wěn)定保障。激光冷水機具有水溫調節(jié)功能，水溫設定范圍在5至35℃，滿足不同CO2激光設備對溫度個性化設定需求。

      目前市面上普通的CO2激光管由于冷卻系統(tǒng)結構不夠穩(wěn)定，容易出現(xiàn)冷卻水流速出現(xiàn)過大波動導致發(fā)電管破碎的現(xiàn)象。

      因此，無論是家用還是商用3D打印機，一款高品質的激光管冷卻水泵都是市場所迫切需要的。

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