激光切管機防凍的原理

眾所周知，在一個標準大氣壓下，純凈水的凝固點是零攝氏度。

激光切管機激光器系統的主機、輸出QBH/QD主要是通過循環冷卻水進行有效熱管理，以確保產品穩定可靠地工作。我國大部分地區冬天最低溫度都會低于零攝氏度，如果光纖激光器內部的冷卻水出現結冰現象，體積膨脹，將造成激光器系統的災難性損壞，給客戶增加了極大的維修成本，甚至可能導致停工停產。

乙二醇是一種無色微粘的液體，沸點是197.4℃，冰點是-11.5℃，能與水任意比例混合。混合后由于改變了冷卻水的蒸氣壓，冰點顯著降低。因此，國內主要使用基于乙二醇的水基型防凍液。

乙二醇與去離子水溶液在不同體積百分比（乙二醇：去離子水）下，對應的冰點溫度的典型值，如下表所示。

注意1：乙二醇水溶液的最低冰點溫度為體積比約60%時，不同體積配比將導致不同的冰點溫度，可能無法滿足激光器的使用要求。

注意2：乙二醇溶液的體積比例過大，會導致散熱效果變差。

02防凍使用方法

使用激光切管機設備，如果當地環境的最低溫度低于0℃，必須選擇合適的防凍措施。冬季防凍處理主要有以下三種方法：

1 保持冷水機連續不停機

在當地不會停電的情況下，如果設備所處環境的最低溫度在-10℃~0℃之間，可通過保持給激光器主機和QBH供水的水冷機不停運轉，確保激光器內部的溫度高于0℃。

如果水冷機因設備故障或者人為因素導致停機，將有導致激光器損壞的風險。

2使用防凍液替換冷卻水

當不具備每天不間斷開啟水冷機的條件時，則水冷機必須使用防凍液。防凍液的配比必須確保防凍液的冰點溫度比設備所處環境的最低溫度還要低5℃。

推薦使用專業品牌的防凍液。比如科萊恩（Clariant）公司的兩種型號：Antifrogen? N乙二醇-水型和Antifrogen?L丙二醇-水型。

使用防凍液時的操作如下：

拆下光纖激光器進、出水口的水管，然后將潔凈的壓縮氣體從激光器進水口注入，將激光器內部的冷卻水從出水口排放干凈；用小于0.1MPa的潔凈壓縮氣體將QBH內部的存水排放干凈，應避免氣壓過大損傷光纖；

將水冷機和管道中的冷卻水排放干凈，然后將混合好的防凍液倒入水冷機中；

連接激光器和水冷機，QBH和水冷機，開啟水冷機運轉。

注意：請合理選擇防凍液的配比。

任何防凍液不宜全年長期使用，因此在冬季過后，請及時內更換回正常的去離子水，并在更換前將全部水路的防凍液清洗干凈。

3長期不使用，須排放干凈冷卻液

如果激光器長期不使用，必須按將激光器和QBH光纖中的冷卻液排放干凈，具體操作如下：

拆下激光器的進、出水口的水管，然后將潔凈的壓縮氣體從激光器進水口注入，將激光器內部的冷卻水從出水口排出，在排水口沒有水流出后，持續吹氣2min，以確保排放干凈；

將小于0.1MPa的潔凈壓縮氣體從QBH的進水口注入，將QBH內部的存水排放干凈，應避免氣壓過大損傷光纖；

將激光器和QBH的進出水口堵住，防止灰塵等進入到激光器內部。