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隨著教育部對(duì)學(xué)生素質(zhì)教育的重視，越來越多學(xué)校和家庭開始重視孩子的動(dòng)手能力，3D打印機(jī)（也稱3D激光雕刻機(jī)）開始廣泛應(yīng)用在學(xué)校和家庭教育中。
3D打印機(jī)的速度、壽命等都與其關(guān)鍵部件——激光管息息相關(guān)。目前家用一般考慮用40W左右的CO2激光管，速度是相對(duì)比較快的。
今天小編帶大家一起來了解下CO2激光管的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和冷卻方式，幫助大家更好地選到一臺(tái)高品質(zhì)且耐用的3D打印機(jī)。
CO2激光管結(jié)構(gòu)組成
CO2激光管是由CO2氣體和氮?dú)?、氫氣等氣體組成，以10.6μm的激光波長(zhǎng)為激光束產(chǎn)生20千瓦以上的功率，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的工作，經(jīng)常被用在激光打標(biāo)機(jī)、激光切割機(jī)上，應(yīng)用極其廣泛。
CO2激光管基本結(jié)構(gòu)如上圖所示，主要由硬質(zhì)玻璃、諧振腔、電極三部分組成。
其中硬質(zhì)玻璃部分由放電管、冷卻管、儲(chǔ)氣管和回氣管組成。
放電管是CO2 激光器中關(guān)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(chǔ)氣管的作用是增加了增益介質(zhì)的儲(chǔ)氣量，增強(qiáng)了放電管的機(jī)械強(qiáng)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(diǎn)
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(qiáng)型)是傳統(tǒng)封離式激光管的升級(jí)換代產(chǎn)品，通過在激光管放電管內(nèi)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(diào)式內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，極大改善激光管出光質(zhì)量，在應(yīng)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(shí)都會(huì)產(chǎn)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(huì)持續(xù)的上升。那么就需要冷卻系統(tǒng)將激光管的內(nèi)部溫度冷卻。
目前，CO2激光管主要有風(fēng)冷散熱和水冷散熱兩種方式。
風(fēng)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(dá)到的整個(gè)功率范圍。水冷的冷卻效果普遍是風(fēng)冷效果的3-5倍，可以有效避免冷卻效果不佳導(dǎo)致的設(shè)備燒機(jī)問題。
一般家用的3D打印機(jī)可以直接集成冷卻水泵到設(shè)備，大型的商用大功率打印機(jī)則會(huì)考慮額外加一臺(tái)冷水機(jī)來冷卻。
激光冷水機(jī)是CO2激光管降溫的得力助手，內(nèi)置水冷系統(tǒng)，通過水泵的運(yùn)行推動(dòng)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(shè)備保持在合適的范圍內(nèi)，為激光設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作提供穩(wěn)定保障。激光冷水機(jī)具有水溫調(diào)節(jié)功能，水溫設(shè)定范圍在5至35℃，滿足不同CO2激光設(shè)備對(duì)溫度個(gè)性化設(shè)定需求。
目前市面上普通的CO2激光管由于冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，容易出現(xiàn)冷卻水流速出現(xiàn)過大波動(dòng)導(dǎo)致發(fā)電管破碎的現(xiàn)象。
因此，無(wú)論是家用還是商用3D打印機(jī)，一款高品質(zhì)的激光管冷卻水泵都是市場(chǎng)所迫切需要的。
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