隨著手持式激光焊接市場的快速發(fā)展，近幾年來采用水冷散熱方式的手持激光焊機(jī)大量面向市場進(jìn)行銷售，相比較傳統(tǒng)焊機(jī)的外形尺寸，現(xiàn)有水冷手持激光焊機(jī)的設(shè)備體積和重量仍然讓客戶感覺過于笨重，日常頻繁維護(hù)等問題讓用戶依舊苦不堪言。在用戶期待手持激光焊機(jī)朝向小型化、輕量化、免維護(hù)的發(fā)展趨勢中，水冷散熱式手持激光焊機(jī)的關(guān)鍵的突破難點(diǎn)就在于采用了水冷散熱方式。

目前行業(yè)中手持激光焊機(jī)技術(shù)發(fā)展對于風(fēng)冷散熱方式的呼聲尤其明顯，希望通過風(fēng)冷散熱技術(shù)進(jìn)一步使激光手持焊機(jī)更加輕量化、小型化、免維護(hù)，提升用戶的使用體驗(yàn)，使其使用起來更貼近傳統(tǒng)焊機(jī)的使用體驗(yàn)。因此在風(fēng)冷散熱技術(shù)路線上也誕生了兩種不同的風(fēng)冷散熱方案，那么哪種方案更能滿足產(chǎn)品散熱需求，哪種方案更加穩(wěn)定可靠呢？

手持激光焊機(jī)中最為重要的部件是光纖激光器，無論哪種散熱方式都需要保證光纖激光器的良好散熱，而光纖激光器中散熱的核心是激光器中的半導(dǎo)體激光芯片，可以形容為激光器的心臟，如果激光芯片無法得到有效散熱，也就意味著芯片的失效風(fēng)險(xiǎn)加大和長期使用的功率衰減增加，從而影響手持激光焊機(jī)的使用壽命，是極其關(guān)鍵的部件。在當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展情況下，激光芯片的工作壽命會(huì)隨著溫度的增加快速衰減，芯片自身正常工作溫度需要保持在80℃以內(nèi)，普遍安全的工作溫度應(yīng)該在60℃左右。

首先我們先來了解一下強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱方式在手持激光焊機(jī)中的優(yōu)缺點(diǎn)；

優(yōu)勢：強(qiáng)制風(fēng)冷技術(shù)是通過將熱量傳導(dǎo)的形式，將所產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至鋁制散熱器，通過風(fēng)扇吹動(dòng)環(huán)境空氣快速流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對散熱器的自然換熱。相比于水冷散熱技術(shù)，風(fēng)冷散熱不需要額外配備水冷箱，可以減少設(shè)備數(shù)量和體積。

劣勢：由于采用自然對流的換熱方式，其散熱效率受環(huán)境溫度影響較為明顯，在高溫環(huán)境下無法保障散熱效率，導(dǎo)致半導(dǎo)體激光芯片升高，降低激光芯片使用壽命，無法滿足高溫環(huán)境下的持續(xù)可靠運(yùn)行。

（傳統(tǒng)被動(dòng)式風(fēng)冷散熱方案）

為什么說強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱方式無法保障激光芯片在高溫下會(huì)降低使用壽命，甚至失效風(fēng)險(xiǎn)？

半導(dǎo)體激光芯片作為核心元件被封裝在一個(gè)密封的金屬殼體中，形成一個(gè)完整的半導(dǎo)體激光泵浦，在工作中會(huì)釋放大量的熱，如果是一臺(tái)1500W的激光器滿功率運(yùn)行，按照泵浦電光效率55%計(jì)算，其半導(dǎo)體泵浦散熱功率大約在2100W左右，當(dāng)環(huán)境溫度30攝氏度時(shí)，半導(dǎo)體泵浦殼體溫度在44攝氏度左右，此時(shí)激光芯片溫度即可達(dá)到75攝氏度以上，如果環(huán)境溫度達(dá)到35攝氏度以上，激光芯片工作溫度將高于80攝氏度以上，面臨著極高的失效風(fēng)險(xiǎn)，所以對于傳統(tǒng)強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱方式來說，整機(jī)2500W左右的熱量需要通過鋁制散熱器進(jìn)行自然對流進(jìn)行熱交換，其難度可謂巨大，加上激光芯片在高溫運(yùn)行下的失效風(fēng)險(xiǎn)，無法滿足設(shè)備長期可靠的連續(xù)運(yùn)行。

（與傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱方案在不同溫度下激光芯片溫度的變化）

我們再來了解一下主動(dòng)式空調(diào)直冷散熱技術(shù)在手持激光焊機(jī)中的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)勢：其原理是將空調(diào)壓縮機(jī)與光纖激光器結(jié)合，通過空調(diào)壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓的氣態(tài)，并送至冷凝器進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后變成中溫高壓的液態(tài)制冷劑，中溫液態(tài)的制冷劑經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓，變成低溫低壓的氣液混合體，經(jīng)過激光器內(nèi)部吸收熱量而汽化，變成氣態(tài)，然后再回到壓縮機(jī)繼續(xù)壓縮，繼續(xù)循環(huán)進(jìn)行制冷，在制熱的時(shí)候四通閥使氟利昂在冷凝器與蒸發(fā)器的流動(dòng)方向與制冷時(shí)相反，從而達(dá)到制熱的效果。

劣勢：由于采用了近似于變頻空調(diào)的技術(shù)原理，其制造成本高于普通散熱器的強(qiáng)制風(fēng)冷散熱方式，其次設(shè)備重量略高。

對比較為經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)制風(fēng)冷技術(shù)，主動(dòng)式空調(diào)直冷散熱技術(shù)有以下三大核心優(yōu)勢：

業(yè)內(nèi)人士都知道，激光芯片在80℃以上會(huì)受到嚴(yán)重的不可逆損害。得益于“主動(dòng)式空調(diào)直冷技術(shù)”優(yōu)秀的智能控溫系統(tǒng)，可以保證設(shè)備在滿功率長時(shí)間的連續(xù)工作條件下，其半導(dǎo)體泵浦內(nèi)關(guān)鍵的激光芯片持續(xù)在70℃以下工作，連續(xù)運(yùn)行滿一年后，功率衰減≤5%! 而傳統(tǒng)的強(qiáng)制風(fēng)冷散熱技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)調(diào)控，激光芯片溫度無法控制在合理區(qū)間，導(dǎo)致強(qiáng)制風(fēng)冷技術(shù)設(shè)備的功率衰減遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于主動(dòng)式空調(diào)制冷技術(shù)，輕則損害激光芯片導(dǎo)致設(shè)備使用壽命變短，嚴(yán)重情況下直接燒壞激光器設(shè)備無法使用。使用主動(dòng)式空調(diào)制冷技術(shù)的產(chǎn)品無論是在使用壽命，還是功率衰減方面都能表現(xiàn)的更優(yōu)異，極大地提高了用戶設(shè)備的使用周期，降低成本。

由于強(qiáng)制風(fēng)冷是依靠周圍環(huán)境空氣的快速流動(dòng)，帶走設(shè)備內(nèi)部熱量，導(dǎo)致強(qiáng)制風(fēng)冷散熱技術(shù)受環(huán)境溫度的影響極大，在炎熱或寒冷季節(jié)的天氣變化、南方或北方的區(qū)域氣候等都會(huì)對強(qiáng)制風(fēng)冷設(shè)備的工作效率和穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，甚至直接停止工作，影響用戶加工效率和設(shè)備正常使用。主動(dòng)式空調(diào)制冷技術(shù)采用的是獨(dú)立壓縮機(jī)直冷方案，使得散熱效果即使在極端天氣環(huán)境下也依舊強(qiáng)勁。光惠激光創(chuàng)新性提出ACC智能控溫技術(shù)，確保激光器內(nèi)部溫度始終穩(wěn)定，從而為光纖激光器設(shè)備穩(wěn)定輸出保駕護(hù)航。

隨著光纖激光器的功率升高，所產(chǎn)生的熱能也會(huì)成直線上升。目前市面上采用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱技術(shù)的光纖激光器功率最大為1500W，更高功率段激光器若采用強(qiáng)制風(fēng)冷技術(shù)，將無法帶走設(shè)備所產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致光纖激光器內(nèi)部溫度過高，無法正常工作。

2023年德國慕尼黑光電展期間，光惠激光再次刷新風(fēng)冷技術(shù)功率段記錄，面向全球發(fā)布了萬瓦級風(fēng)冷產(chǎn)品：主動(dòng)式空調(diào)直冷12kw光纖激光器，整機(jī)散熱功耗大于17KW，溫度控制依然穩(wěn)定、可靠、精準(zhǔn)，真正突破了高功率激光器的散熱技術(shù)瓶頸，使光纖激光器的運(yùn)行功率穩(wěn)定性得到極大提升，設(shè)備長期運(yùn)行免維護(hù)，無水冷散熱系統(tǒng)維護(hù)麻煩，用戶更省心，免去維護(hù)煩惱。

光惠激光“主動(dòng)式空調(diào)直冷技術(shù)”自2021年7月發(fā)布以來，因散熱系統(tǒng)導(dǎo)致的設(shè)備故障幾乎為零，長期散熱的可靠性得到充分的市場驗(yàn)證，真正能夠做到高效散熱、智能控溫、閉環(huán)控制。

至此，手持激光焊機(jī)的散熱技術(shù)哪家強(qiáng)，通過數(shù)據(jù)對比和技術(shù)差異性的對比，可以明顯比較出“空調(diào)直冷散熱方式”的巨大優(yōu)勢，即滿足了客戶對設(shè)備小型化、輕量化、免維護(hù)的追求，同時(shí)極大保障了設(shè)備的長期運(yùn)行可靠性，是用戶最為正確的選擇！

從專注于976nm技術(shù)的不斷探索和創(chuàng)新，到主動(dòng)式空調(diào)直冷散熱技術(shù)方案，光惠激光一直堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，以“讓激光成為普惠的通用化工具”為使命，提供高性能、高效率、高質(zhì)量的激光器和解決方案。未來，光惠激光將繼續(xù)深耕于主動(dòng)式空調(diào)直冷散熱技術(shù)，引領(lǐng)風(fēng)冷技術(shù)最新發(fā)展動(dòng)向，切實(shí)從用戶角度出發(fā)，推出覆蓋更高更全功率、更硬品質(zhì)、更穩(wěn)性能的激光器產(chǎn)品。