Rešitve za hlajenje polprevodniških laserskih varilnih strojev
Polprevodniški laserski varilni stroj je vrsta laserske opreme, ki se običajno uporablja v elektronskih izdelkih in drugih industrijah. Za varjenje uporablja odlično usmerjenost in visoko gostoto moči polprevodniškega laserskega žarka. Načelo je fokusiranje laserskega žarka na majhnem območju skozi optični sistem, tako da se na varjenem mestu v zelo kratkem času oblikuje območje vira toplote z visoko koncentracijo energije, da se tali varjeni predmet in tvori trdna spajka. spoji in zvari.
Kot glavni del polprevodniškega laserskega varilnega stroja je polprevodniški laser ena najpogosteje uporabljenih optoelektronskih naprav doslej. Z nenehnim napredkom tehnologije in izboljšanjem zmožnosti množične proizvodnje naprav jo je zdaj mogoče uporabiti na več področjih. Polprevodniški laser je vrsta laserja, ki kot delovne materiale uporablja predvsem polprevodniške materiale. Zaradi drugačne strukture materiala bo laser drugačen. Za polprevodniške laserje je značilna majhna prostornina in dolga življenjska doba. Poleg komunikacijskega področja se lahko uporabljajo tudi v radarju, merjenju zvoka in zdravljenju.
Zaradi velike svetlobne izhodne moči posameznega čipa in velike toplote, proizvedene na enoto površine, če tehnologija odvajanja toplote ni dobro narejena, čip zlahka umre in zmogljivost se bo hitro zmanjšala.
Mehanizem za odvajanje toplote embalaže polprevodniškega laserja je v glavnem sestavljen iz laserskega čipa, varilne plasti, hladilnega telesa, kovinske plasti itd. Varilna plast v strukturi za odvajanje toplote polprevodniškega laserja v glavnem povezuje čip in hladilno telo z varjenjem. Pri uporabi visokozmogljivih polprevodniških laserjev se za zmanjšanje toplotne odpornosti med varjenjem pogosto uporabljajo nekateri materiali z visoko toplotno prevodnostjo, da se ustvari dobro odvajanje toplote polprevodniških laserjev in podaljša življenjska doba laserjev.
Trenutno so glavne metode odvajanja toplote laserjev razdeljene na tradicionalne metode odvajanja toplote in nove metode odvajanja toplote. Tradicionalne metode odvajanja toplote vključujejo: odvajanje toplote pri hlajenju z zrakom, odvajanje toplote pri hlajenju polprevodnikov, odvajanje toplote z naravno konvekcijo itd. Nove metode odvajanja toplote vključujejo: obrnjeno odvajanje toplote in mikrokanalno odvajanje toplote.
Tekočinsko hlajenje velikega kanala:
Med raziskavo so raziskovalci ugotovili, da bo učinek odvajanja toplote strukture spojlerja boljši od tradicionalne strukture votline, vendar se bo povečal tudi pritisk v kanalu. Ugotovljeno je bilo, da čeprav se veliki kanali pogosto uporabljajo, zaradi nenehnega izboljševanja izhodne moči laserja vodno hlajenje velikih kanalov in odvajanje toplote ne moreta izpolniti zahtev glede odvajanja toplote visokozmogljivih polprevodniških laserjev.
Hlajenje z naravno konvekcijo:
Odvajanje toplote z naravno konvekcijo je uporaba nekaterih materialov z visoko toplotno prevodnostjo za odvzem ustvarjene toplote in nato odvajanje toplote z naravno konvekcijo. Med raziskavo so znanstveniki ugotovili tudi, da lahko rebra pomagajo tudi pri odvajanju toplote in lahko povečajo hitrost prenosa toplote v sistemu za odvajanje toplote. Ko je temperatura enaka, se bo razmik med rebri zmanjšal s povečanjem višine reber.
Hlajenje polprevodnikov:
Glavne značilnosti polprevodniškega hlajenja in metod odvajanja toplote so majhna prostornina in velika zanesljivost. Metode polprevodniškega hlajenja in odvajanja toplote se pogosto pojavljajo v visokozmogljivih polprevodniških laserjih. Ker je dodano hlajenje Tec, se ustrezno poveča velikost paketa, temu primerno se poveča tudi cena paketa. Med uporabo sta hladen del in hladilno telo polprevodniškega čipa povezana skupaj, vroč del pa se razprši s konvekcijo in lastno toploto TEC.
