Lazerli ishlov berish sohasida yuqori quvvatli, yuqori takrorlanish tezligiga ega lazerlar sanoat aniq ishlab chiqarishda asosiy uskunaga aylanib bormoqda. Biroq, quvvat zichligi oshib borishi bilan issiqlik boshqaruvi tizimning ishlashini, ishlash muddatini va ishlov berish aniqligini cheklaydigan asosiy muammoga aylandi. An'anaviy havo yoki oddiy suyuq sovutish yechimlari endi yetarli emas. Innovatsion sovutish texnologiyalari endi sanoatda oldinga siljishni ta'minlamoqda. Ushbu maqolada samarali va barqaror lazerli ishlov berish tizimlariga erishishga yordam beradigan beshta ilg'or issiqlik boshqaruvi yechimlari bayon etilgan.
1. Mikrokanalli suyuqlik sovutish: aniq haroratni boshqarish uchun "qon tomir tarmog'i"
① Texnologiya printsipi:
Mikron o'lchamli kanallar (50–200 mkm) lazer kuchaytirish moduliga yoki tolali birlashtirgichga joylashtirilgan. Yuqori tezlikda aylanib yuruvchi sovutgich (masalan, suv-glikol aralashmalari) issiqlik manbai bilan bevosita aloqada oqadi va issiqlik oqimi zichligi 1000 Vt/sm² dan oshganda juda samarali issiqlik tarqalishiga erishadi.
② Asosiy afzalliklari:
An'anaviy mis blokli sovutishga nisbatan issiqlik tarqalish samaradorligini 5–10 baravar oshirish.
10 kVt dan ortiq barqaror uzluksiz lazer ishlashini qo'llab-quvvatlaydi.
Yilni o'lcham miniatyuralangan lazer boshlariga integratsiya qilish imkonini beradi, bu esa makon cheklangan ishlab chiqarish liniyalari uchun idealdir.
③ Ilovalar:
Yarimo'tkazgichli yonma-yon pompalanadigan modullar, tolali lazer kombinatorlari, ultra tezkor lazer kuchaytirgichlari.
2. Faza o'zgarishi materiali (PCM) sovutish: issiqlik buferlash uchun "issiqlik rezervuari"
① Texnologiya printsipi:
Qattiq-suyuqlik o'tishlari paytida ko'p miqdorda yashirin issiqlikni yutib yuboradigan va shu bilan vaqti-vaqti bilan cho'qqi issiqlik yuklarini buferlashtiradigan kerosin mumi yoki metall qotishmalari kabi faza o'zgarishi materiallaridan (PCM) foydalanadi.
② Asosiy afzalliklari:
Pulsatsiyalangan lazer bilan ishlov berishda vaqtinchalik eng yuqori issiqlikni yutadi, sovutish tizimidagi oniy yukni kamaytiradi.
Suyuq sovutish tizimlarining energiya sarfini 40% gacha kamaytiradi.
③ Ilovalar:
Yuqori energiyali impulsli lazerlar (masalan, QCW lazerlari), tez-tez o'zgaruvchan termal zarbalarga ega 3D bosib chiqarish tizimlari.
3. Issiqlik quvurlarining issiqlik tarqalishi: Passiv "Issiqlik yo'li"
① Texnologiya printsipi:
Ishchi suyuqlik (masalan, suyuq metall) bilan to'ldirilgan muhrlangan vakuum naychalaridan foydalanadi, bu yerda bug'lanish-kondensatsiya sikllari butun termal substrat bo'ylab mahalliy issiqlikni tezda o'tkazadi.
② Asosiy afzalliklari:
Misning issiqlik o'tkazuvchanligidan 100 baravargacha (>50,000 Vt/m·K), bu esa nol energiyali issiqlik tenglashtirishni ta'minlaydi.
Harakatlanuvchi qismlar yo'q, texnik xizmat ko'rsatishni talab qilmaydi, 100 000 soatgacha xizmat qilish muddatiga ega.
③ Ilovalar:
Yuqori quvvatli lazer diodli massivlar, aniq optik komponentlar (masalan, galvanometrlar, fokuslovchi linzalar).
4. Reaktiv impingement sovutish: Yuqori bosimli "issiqlik o'chirgichi"
① Texnologiya printsipi:
Mikro-nozzllar to'plami sovutish suvini yuqori tezlikda (>10 m/s) to'g'ridan-to'g'ri issiqlik manbai yuzasiga purkaydi, bu esa issiqlik chegara qatlamini buzadi va haddan tashqari konvektiv issiqlik uzatishni ta'minlaydi.
② Asosiy afzalliklari:
2000 Vt/sm² gacha bo'lgan mahalliy sovutish quvvati, kilovatt darajasidagi bitta rejimli tolali lazerlar uchun mos keladi.
Yuqori haroratli zonalarni maqsadli sovutish (masalan, lazer kristallarining uchlari).
③ Ilovalar:
Bir rejimli yuqori yorqinlikdagi tolali lazerlar, ultra tezkor lazerlarda chiziqli bo'lmagan kristall sovutish.
5. Aqlli issiqlik boshqaruv algoritmlari: AI tomonidan boshqariladigan "Miyani sovutish"
① Texnologiya printsipi:
Termal yuklarni real vaqt rejimida bashorat qilish va sovutish parametrlarini (masalan, oqim tezligi, harorat) dinamik ravishda sozlash uchun harorat sensorlari, oqim o'lchagichlari va AI modellarini birlashtiradi.
② Asosiy afzalliklari:
Adaptiv energiya optimallashtirish umumiy samaradorlikni 25% dan ortiqqa oshiradi.
Bashoratli texnik xizmat ko'rsatish: termal naqsh tahlili nasos manbaining qarishi, kanal bloklanishi va boshqalar haqida erta ogohlantirishlarni ta'minlaydi.
③ Ilovalar:
Sanoat 4.0 aqlli lazer ish stantsiyalari, ko'p modulli parallel lazer tizimlari.
Lazer bilan ishlov berish yuqori quvvat va aniqlikni oshirishga intilayotganligi sababli, issiqlik boshqaruvi "qo'llab-quvvatlovchi texnologiya"dan "asosiy farqlovchi ustunlik"ga aylandi. Innovatsion sovutish yechimlarini tanlash nafaqat uskunaning ishlash muddatini uzaytiradi va ishlov berish sifatini yaxshilaydi, balki umumiy operatsion xarajatlarni sezilarli darajada kamaytiradi.
Nashr vaqti: 2025-yil 16-aprel