Teknolojia Tano za Kudhibiti Joto katika Usindikaji wa Laser

Katika uwanja wa usindikaji wa laser, leza za nguvu za juu, za kurudia-rudia zinakuwa vifaa vya msingi katika utengenezaji wa usahihi wa viwanda. Hata hivyo, kadiri msongamano wa nishati unavyoendelea kuongezeka, usimamizi wa halijoto umeibuka kama kikwazo muhimu ambacho huweka kikomo utendakazi wa mfumo, muda wa maisha na usahihi wa uchakataji. Hewa ya kawaida au suluhisho rahisi za kupoeza kioevu hazitoshi tena. Teknolojia bunifu za kupoeza sasa zinasonga mbele katika tasnia. Makala haya yanafichua masuluhisho matano ya hali ya juu ya usimamizi wa mafuta ili kukusaidia kufikia mifumo bora na thabiti ya usindikaji wa laser.

1. Kupoeza kwa Kioevu cha Microchannel: "Mtandao wa Mishipa" kwa Udhibiti wa Halijoto kwa Usahihi

① Kanuni ya Teknolojia:

Njia za mizani ndogo (50–200 μm) zimepachikwa kwenye moduli ya faida ya leza au kiunganisha nyuzi. Kipozezi chenye kasi ya juu (kama vile michanganyiko ya maji-glikoli) hutiririka moja kwa moja inapogusana na chanzo cha joto, na hivyo kufikia uondoaji wa joto kwa ufanisi na msongamano wa joto unaozidi 1000 W/cm².

② Manufaa Muhimu:

5–10 × uboreshaji wa ufanisi wa utengano wa joto juu ya upoaji wa kitamaduni wa shaba.

Inasaidia operesheni thabiti ya laser inayoendelea zaidi ya 10 kW.

Ukubwa ulioshikana huruhusu kuunganishwa katika vichwa vya leza vilivyoboreshwa, bora kwa mistari ya uzalishaji iliyobana nafasi.

③ Maombi:

Moduli za kusukuma upande wa semiconductor, viunganishi vya laser ya nyuzi, vikuza sauti vya laser vya haraka zaidi.

2. Upoeshaji wa Nyenzo ya Kubadilisha Awamu (PCM): "Hifadhi ya Joto" kwa Kuzuia Joto

① Kanuni ya Teknolojia:

Hutumia nyenzo za kubadilisha awamu (PCM) kama vile nta ya parafini au aloi za chuma, ambazo hufyonza kiasi kikubwa cha joto fiche wakati wa mabadiliko ya kioevu-kioevu, na hivyo kuakibisha mizigo ya juu ya mafuta mara kwa mara.

② Manufaa Muhimu:

Hufyonza kilele cha muda mfupi cha joto katika usindikaji wa leza inayopigika, na hivyo kupunguza mzigo wa papo hapo kwenye mfumo wa kupoeza.

Hupunguza matumizi ya nishati ya mifumo ya baridi ya kioevu hadi 40%.

③ Maombi:

Leza zenye nguvu ya juu (kwa mfano, leza za QCW), mifumo ya uchapishaji ya 3D yenye mshtuko wa mara kwa mara wa joto.

3. Kueneza kwa Joto kwa Bomba la Joto: "Barabara kuu ya Joto"

① Kanuni ya Teknolojia:

Hutumia mirija ya utupu iliyozibwa iliyojazwa na umajimaji wa kufanya kazi (kama vile chuma kioevu), ambapo mizunguko ya uvukizi-ufindishaji huhamisha kwa haraka joto lililojanibishwa kwenye substrate nzima ya mafuta.

② Manufaa Muhimu:

Uendeshaji wa joto hadi 100× ule wa shaba (>50,000 W/m·K), kuwezesha usawazishaji wa mafuta ya nishati sufuri.

Hakuna sehemu zinazosonga, bila matengenezo, na muda wa kuishi hadi saa 100,000.

③ Maombi:

Mipangilio ya diode ya laser yenye nguvu ya juu, vipengele vya macho vya usahihi (kwa mfano, galvanometers, lenses zinazolenga).

4. Upoezaji wa Uzuiaji wa Jeti: “Kizima cha Joto” chenye Msongo wa Juu

① Kanuni ya Teknolojia:

Msururu wa nozzles ndogo hunyunyiza kipozezi kwa kasi ya juu (>10 m/s) moja kwa moja kwenye uso wa chanzo cha joto, kutatiza safu ya mpaka wa mafuta na kuwezesha uhamishaji wa joto kali zaidi.

② Manufaa Muhimu:

Uwezo wa kupoeza wa ndani hadi 2000 W/cm², unafaa kwa leza za nyuzi za modi moja za kilowati.

Upoaji unaolengwa wa maeneo yenye halijoto ya juu (kwa mfano, nyuso za mwisho za kioo cha leza).

③ Maombi:

Leza za nyuzi zenye mwangaza wa hali moja, kupoeza kwa fuwele zisizo na mstari katika leza za haraka zaidi.

5. Kanuni za Akili za Usimamizi wa Joto: "Ubongo Unaopoa" unaoendeshwa na AI

① Kanuni ya Teknolojia:

Huchanganya vihisi joto, mita za mtiririko, na miundo ya AI ili kutabiri mizigo ya joto kwa wakati halisi na kurekebisha vigezo vya kupoeza kwa nguvu (kwa mfano, kiwango cha mtiririko, halijoto).

② Manufaa Muhimu:

Uboreshaji wa nishati inayobadilika huboresha ufanisi wa jumla kwa zaidi ya 25%.

Matengenezo ya kutabiri: uchanganuzi wa muundo wa hali ya joto huwezesha maonyo ya mapema ya kuzeeka kwa chanzo cha pampu, kuziba kwa chaneli, n.k.

③ Maombi:

Viwanda 4.0 vituo vya kazi vya laser vya akili, mifumo ya leza inayofanana ya moduli nyingi.

Kadiri usindikaji wa leza unavyoendelea kuelekea nguvu ya juu na usahihi zaidi, usimamizi wa joto umebadilika kutoka kwa "teknolojia inayounga mkono" hadi "faida kuu ya kutofautisha." Kuchagua ufumbuzi wa kibunifu wa kupoeza sio tu huongeza maisha ya kifaa na kuongeza ubora wa usindikaji lakini pia hupunguza kwa kiasi kikubwa gharama zote za uendeshaji.