Soluții de răcire a aparatelor de sudat cu laser cu semiconductor
Mașina de sudat cu laser cu semiconductor este un tip de echipament laser utilizat în mod obișnuit în produsele electronice și în alte industrii. Utilizează directivitatea excelentă și densitatea mare de putere a fasciculului laser semiconductor pentru sudare. Principiul este de a focaliza fasciculul laser într-o zonă mică prin sistemul optic, astfel încât să se formeze o zonă de sursă de căldură cu concentrație mare de energie la locul sudat într-un timp foarte scurt, astfel încât să se topească obiectul sudat și să formeze lipire solidă îmbinări și suduri.
Ca parte principală a mașinii de sudat cu laser semiconductor, laserul cu semiconductor este unul dintre cele mai utilizate dispozitive optoelectronice de până acum. Odată cu progresul continuu al tehnologiei și îmbunătățirea capacității de producție în masă a dispozitivelor, aceasta poate fi acum aplicată în mai multe domenii. Laserul semiconductor este un tip de laser care utilizează în principal materiale semiconductoare ca materiale de lucru. Din cauza structurii diferite a materialului, laserul va fi diferit. Laserele semiconductoare se caracterizează prin volum mic și durată lungă de viață. Pe lângă domeniul comunicațiilor, acestea pot fi utilizate și în radar, măsurarea sunetului și tratamentul medical.
Datorită puterii mari de ieșire a luminii a unui singur cip și căldurii mari generate pe unitate de suprafață, dacă tehnologia de disipare a căldurii nu este bine realizată, cipul este ușor de murit, iar performanța va scădea rapid.
Mecanismul de disipare a căldurii al ambalajului laser semiconductor este compus în principal din cip laser, strat de sudură, radiator, strat metalic etc. Stratul de sudură din structura de disipare a căldurii a laserului semiconductor conectează în principal cip și radiator prin sudare. Când se folosesc lasere cu semiconductori de mare putere, pentru a reduce rezistența termică, unele materiale cu conductivitate termică ridicată sunt adesea folosite în timpul sudării pentru a forma o bună disipare a căldurii laserelor cu semiconductor și pentru a prelungi durata de viață a laserelor.
În prezent, principalele metode de disipare a căldurii ale laserelor sunt împărțite în metode tradiționale de disipare a căldurii și metode noi de disipare a căldurii. Metodele tradiționale de disipare a căldurii includ: disiparea căldurii de răcire cu aer, disiparea căldurii de răcire cu semiconductor, disiparea căldurii prin convecție naturală, etc. noile metode de disipare a căldurii includ: disiparea căldurii cu flip și disiparea căldurii pe microcanal.
Răcire cu lichid cu canal mare:
În timpul cercetării, cercetătorii au descoperit că efectul de disipare a căldurii al structurii spoilerului va fi mai bun decât structura tradițională a cavității, dar și presiunea va crește în canal. Se constată că, deși canalele mari sunt utilizate pe scară largă, datorită îmbunătățirii continue a puterii de ieșire a laserului, răcirea cu apă a canalelor mari și disiparea căldurii nu pot îndeplini cerințele de disipare a căldurii ale laserelor cu semiconductor de mare putere.
Răcire prin convecție naturală:
Disiparea căldurii prin convecție naturală este utilizarea unor materiale cu conductivitate termică ridicată pentru a elimina căldura generată și apoi a disipa căldura prin convecție naturală. În timpul cercetării, oamenii de știință au descoperit că aripioarele pot ajuta, de asemenea, la disiparea căldurii și pot maximiza rata de transfer de căldură în sistemul de disipare a căldurii. Când temperatura este aceeași, distanța aripioarelor va scădea odată cu creșterea înălțimii aripioarelor.
Răcirea semiconductoarelor:
Principalele caracteristici ale metodelor de refrigerare și disipare a căldurii cu semiconductori sunt volumul mic și fiabilitatea puternică. Metodele de refrigerare cu semiconductor și disipare a căldurii apar adesea în laserele cu semiconductor de mare putere. Deoarece se adaugă refrigerarea Tec, dimensiunea pachetului este mărită în mod corespunzător, iar costul pachetului este de asemenea crescut în mod corespunzător. Când sunt utilizate, capătul rece și radiatorul de cip semiconductor sunt conectate împreună, iar capătul fierbinte este disipat prin convecție și căldura proprie a TEC.
