都說，光纖激光加工設(shè)備的“心臟”是激光器，那什么是光纖激光加工設(shè)備的“血管”呢？

如果按照作用來劃分，那么『冷水機(jī)』當(dāng)之無愧，通常被稱之為“激光器水箱”的冷水機(jī)，他的作用可不僅是給激光器降溫，切割頭的降溫也是主要依賴于冷水機(jī)，那么今天就來聊聊光纖激光加工設(shè)備的“血管”——冷水機(jī)的工作原理、日常保養(yǎng)和注意事項(xiàng)。

冷水機(jī)

01、激光設(shè)備為什么需要冷水機(jī)?

激光設(shè)備的主要工作原理是由電能轉(zhuǎn)化為光能，因?yàn)槟芘c能之間的轉(zhuǎn)換不是百分百的，所以在一部分電能轉(zhuǎn)化成光能的同時(shí)，另一部分轉(zhuǎn)換成了熱能；另外設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和金屬的摩擦也會(huì)導(dǎo)致激光切割頭產(chǎn)生大量的熱能。

激光器冷卻系統(tǒng)連接示意圖

熱能留在激光器和切割頭里面，輕則影響加工效果，重則損壞里面的部件。大家都知道激光器和切割頭成本較高，損壞后的維修和更換價(jià)格也十分昂貴，因此利用水冷散熱，可以降低設(shè)備的損耗率，降低維護(hù)成本。                                   

02、冷水機(jī)是怎么工作的？

水冷機(jī)也稱冷水機(jī)，是一種可以提供恒溫、恒流、恒壓的冷卻水設(shè)備，水冷機(jī)分為風(fēng)冷式冷水機(jī)和水式冷水機(jī)兩種，激光加工中常見的為水式冷水機(jī)，也是本文要講的機(jī)型。常見的激光設(shè)備冷水機(jī)可以提供兩路溫度穩(wěn)定的冷卻介質(zhì)，一路使用低溫冷卻液為激光器降溫，另一路使用常溫冷卻液為切割頭降溫。

水冷機(jī)的原理圖

冷水機(jī)的主要工作原理是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用其自帶的壓縮機(jī)將過熱蒸汽壓縮成高溫高壓的氣體，然后排向冷凝器并轉(zhuǎn)化成高壓液體，再流經(jīng)節(jié)流裝置（膨脹閥或毛細(xì)管） 降壓，最后變成低溫低壓的過冷液體，低溫低壓的過冷液體再進(jìn)過蒸發(fā)器汽化吸熱成過熱蒸汽，再次回到壓縮機(jī)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)制冷功能。

03、冷水機(jī)日常怎么進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)？

首先是常規(guī)的檢查，每隔一周，需檢查水冷機(jī)水箱水位是否滿足要求，每個(gè)月檢查一次水冷機(jī)水質(zhì)是否出現(xiàn)變化(顏色、氣味、雜質(zhì)等)。其次是定期的更換和清潔，可以參考以下更換和清潔周期。

過濾網(wǎng)清潔周期：根據(jù)水質(zhì)情況，每周一次檢查過濾網(wǎng)是否堵塞(激光器進(jìn)水口過濾網(wǎng)、水冷機(jī)過濾網(wǎng))，激光器的進(jìn)水口過濾網(wǎng)在激光器進(jìn)水口Y型口中，水冷機(jī)的過濾網(wǎng)可根據(jù)水冷機(jī)型號(hào)確認(rèn)位置，一般在出水管路上。

激光器進(jìn)水口過濾網(wǎng)

拆下水冷機(jī)過濾網(wǎng)

隔塵網(wǎng)清潔周期和清潔步驟：隔塵網(wǎng)在水冷機(jī)兩側(cè)，隔塵網(wǎng)很容易拿下，當(dāng)灰塵多時(shí)，可增加清潔頻率。卸下隔塵網(wǎng)，用空氣噴槍將隔塵網(wǎng)上的灰塵清除，油性污垢請(qǐng)用中性洗滌劑清洗，隔塵網(wǎng)重新安裝前應(yīng)漂洗和晾干。

冷水機(jī)隔塵網(wǎng)

濾芯更換周期：檢查水冷機(jī)濾芯是否污染，最長(zhǎng)半年需更換一次水冷機(jī)濾芯（根據(jù)實(shí)際機(jī)型，有的沒有濾芯）。

冷卻水更換周期：根據(jù)水質(zhì)情況更換冷卻水，最長(zhǎng)3個(gè)月需更換一次冷卻水。水冷機(jī)的水箱并非密封的，長(zhǎng)期暴露在有粉塵的環(huán)境中，粉塵、金屬屑及細(xì)菌進(jìn)入冷水中導(dǎo)致水變質(zhì)，產(chǎn)生不溶解水的物質(zhì)后附著在激光器水路內(nèi)壁上，從而阻塞水路造成水流量下降，降低降溫效果。如出現(xiàn)這種情況就要及時(shí)將變質(zhì)的冷卻水全部放掉，更換新的冷卻水。

被污染后的過濾網(wǎng)、濾芯和激光器水路

04、怎么選配對(duì)應(yīng)冷卻水？

冷卻水選擇蒸餾水、去離子水。選用這兩種水的的原因是蒸餾水或者去離子水在循環(huán)加熱過程中不易產(chǎn)生水垢。嚴(yán)禁使用桶裝純凈水、自來水。

蒸餾水和去離子水

05、怎么更換冷卻水？

更換冷卻水的步驟

1、斷開設(shè)備電源及水冷機(jī)電源。2、把水冷機(jī)及激光器內(nèi)的水放干，清洗水箱并排干水。3、清理水冷機(jī)水的過濾網(wǎng)、濾芯（有的水冷機(jī)沒有濾芯，具體情況咨詢水冷機(jī)廠家）以及激光器進(jìn)水口的過濾網(wǎng)。4、安裝好過濾網(wǎng)、濾芯。5、往水冷機(jī)注入蒸餾水，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)液位。6、開啟水冷機(jī)讓水循環(huán)起來，查看水冷機(jī)液位顯示，液位下降的話再加入蒸餾水。注：為防止細(xì)菌藻類滋生，可以在冷卻水中加入10%的酒精。

06、冷水機(jī)日常維護(hù)還有什么需要特別注意的？

環(huán)境溫度0度及以下時(shí)，建議廣大用戶給激光器的冷卻水里添加防凍液，添加防凍液后可以降低水的冰點(diǎn)，使冷卻水不結(jié)冰。防凍液的選擇、配比和添加可查看以下文章——《激光器冬季養(yǎng)護(hù)指南》。

防凍液不可長(zhǎng)期使用：任何防凍液不能完全替代等離子水，防凍液具有一定的弱腐蝕性只可短期使用，長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致激光器及切割頭光學(xué)器件損壞，造成不必要的損失。冬天過后，必須用蒸餾水或者去離子水清洗管路，尤其是水冷機(jī)的過濾網(wǎng)、濾芯和激光器進(jìn)水口的濾芯，并恢復(fù)蒸餾水或者去離子水作為冷卻液。

如果長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，比如春節(jié)停工或者激光器運(yùn)輸前必須排空冷水機(jī)內(nèi)的冷卻水，并且將壓縮空氣將設(shè)備內(nèi)包括激光器、冷水機(jī)的殘留水吹凈，防止內(nèi)部結(jié)冰或者漏水導(dǎo)致器件損壞。

排空冷水機(jī)內(nèi)的冷卻水