Метод за разсейване на топлината на полупроводникова лазерна заваръчна машина
Полупроводниковата лазерна заваръчна машина е вид лазерно оборудване, което обикновено се използва в електронните продукти и други индустрии. Той използва отличната насоченост и висока плътност на мощността на полупроводниковия лазерен лъч за заваряване. Принципът е да се фокусира лазерният лъч в малка площ през оптичната система, така че да се образува зона на източник на топлина с висока концентрация на енергия на завареното място за много кратко време, така че да се стопи заварения обект и да се образува твърд спойка фуги и заварки.
Като основна част от полупроводниковата лазерна заваръчна машина, полупроводниковият лазер е едно от най-използваните оптоелектронни устройства досега. С непрекъснатия напредък на технологиите и подобряването на способността за масово производство на устройства, вече може да се прилага в повече области. Полупроводниковият лазер е вид лазер, който използва предимно полупроводникови материали като работни материали. Поради различната структура на материала, лазерът ще бъде различен. Полупроводниковите лазери се характеризират с малък обем и дълъг експлоатационен живот. В допълнение към областта на комуникацията, те могат да се използват и в радар, измерване на звука и медицинско лечение.
Поради голямата светлинна мощност на един чип и голямата генерирана топлина на единица площ, ако технологията за разсейване на топлината не е направена добре, чипът лесно се умира и производителността ще спадне бързо.
Механизмът за разсейване на топлината на полупроводниковата лазерна опаковка се състои главно от лазерен чип, заваръчен слой, радиатор, метален слой и т.н. Заваръчният слой в структурата за разсейване на топлината на полупроводниковия лазер свързва главно чипа и радиатора чрез заваряване. Когато се използват полупроводникови лазери с висока мощност, за да се намали термичното съпротивление, някои материали с висока топлопроводимост често се използват по време на заваряване, за да образуват добро разсейване на топлината на полупроводниковите лазери и да удължат живота на лазерите.
Понастоящем основните методи за разсейване на топлината на лазерите са разделени на традиционни методи за разсейване на топлината и нови методи за разсейване на топлината. Традиционните методи за разсейване на топлината включват: разсейване на топлината с въздушно охлаждане, разсейване на топлината при полупроводниково охлаждане, естествено разсейване на топлината с конвекция и т.н. новите методи за разсейване на топлината включват: разсейване на топлината с обръщане и микроканално разсейване на топлината.
Голям канал за течно охлаждане:
По време на изследването изследователите установиха, че ефектът на разсейване на топлината на структурата на спойлера ще бъде по-добър от традиционната структура на кухината, но налягането също ще се увеличи в канала. Установено е, че въпреки че големите канали се използват широко, поради непрекъснатото подобряване на изходната мощност на лазера, водното охлаждане и разсейването на големия канал на канала не могат да отговорят на изискванията за разсейване на топлината на полупроводниковите лазери с висока мощност.
Охлаждане с естествена конвекция:
Естественото разсейване на топлината чрез конвекция е да се използват някои материали с висока топлопроводимост, за да се отнеме генерираната топлина и след това да се разсейва топлината чрез естествена конвекция. По време на изследването учените също така откриха, че перките също могат да помогнат за разсейването на топлината и могат да увеличат максимално скоростта на топлопреминаване в системата за разсейване на топлината. Когато температурата е същата, разстоянието между перките ще намалее с увеличаване на височината на перката.
Полупроводниково охлаждане:
Основните характеристики на полупроводниковите методи за охлаждане и разсейване на топлината са малък обем и силна надеждност. Полупроводниковите методи за охлаждане и разсейване на топлината често се появяват в полупроводниковите лазери с висока мощност. Тъй като е добавено охлаждане Tec, размерът на опаковката се увеличава съответно и цената на опаковката също се увеличава съответно. Когато се използва, студеният край и радиаторът на полупроводниковия чип са свързани заедно, а горещият край се разсейва чрез конвекция и собствената топлина на TEC.
