用于激光切割激光頭的散熱外套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光切割的散熱裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光切割激光頭的散熱外套。
【背景技術(shù)】
[0002]激光切割，是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，揮發(fā)形成孔洞，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成很窄的切縫，完成對(duì)材料的切割。
[0003]激光頭主要作用為將激光導(dǎo)向所需要的方向，并完成對(duì)激光的聚焦。現(xiàn)有技術(shù)中，激光頭主要包括通光管、反射鏡、聚焦透鏡、進(jìn)氣管和切割噴嘴；進(jìn)氣管與切割噴嘴相連接，通光管固定在切割噴嘴上方，聚焦透鏡和反射鏡均固定在通光管內(nèi)，聚焦透鏡位于切割噴嘴上方，反射鏡位于聚焦透鏡上方；通光管上在聚焦透鏡的外側(cè)設(shè)有透鏡冷卻水套，通光管上在反射鏡的外側(cè)設(shè)有反射鏡冷卻水套。
[0004]激光進(jìn)入到通光管中，經(jīng)過(guò)反射鏡反射，激光通過(guò)聚焦透鏡，激光被聚焦透鏡聚焦，照射到切割噴頭外的工件上，氣體進(jìn)入到切割噴頭中，從切割噴頭中噴射而出，噴射到工件上，氣體與激光同軸。照射到工件上的激光和噴射到工件上的氣體共同完成對(duì)工件的切割。
[0005]由于激光所攜帶的功率密度較大，當(dāng)激光照射在反射鏡和聚焦透鏡上時(shí)，即使反射鏡和聚焦透鏡只吸收極少部分激光的能量，但是還是會(huì)導(dǎo)致反射鏡、聚焦透鏡和通光管發(fā)熱?，F(xiàn)有技術(shù)中，是通過(guò)在聚焦透鏡外的通光管上設(shè)置透鏡冷卻水套，在反射鏡外的通關(guān)管上設(shè)置反射鏡冷卻水套，分別對(duì)聚焦透鏡和反射鏡進(jìn)行散熱冷卻的。但是這樣的冷卻方式，透鏡冷卻水套和反射鏡冷卻水套內(nèi)的冷卻水與通光管接觸面積有限，對(duì)通光管的散熱效果并不理想，尤其是在激光頭長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，會(huì)導(dǎo)致通光管溫度升高，對(duì)聚焦透鏡和反射鏡造成損害。現(xiàn)在急需一種散熱效率高的用于激光切割激光頭的散熱外套。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種散熱效率高的用于激光切割激光頭的散熱外套。
[0007]本方案提供的基礎(chǔ)方案為:用于激光切割激光頭的散熱外套，包括軸截面形狀為圓環(huán)的套體、有吸水性的散熱層和有吸水性的連接線；套體包括內(nèi)壁和外壁，內(nèi)壁和外壁之間設(shè)置有空腔，散熱層與外壁固定連接，連接線一端與內(nèi)腔底部連接，連接線另一端與散熱層連接。
[0008]本方案的工作原理及優(yōu)點(diǎn)在于:在激光頭工作時(shí)，首先向內(nèi)腔中注入冷卻水。在開始時(shí)，冷卻水首先可對(duì)激光頭進(jìn)行冷卻，由于連接線具有吸水性，所以冷卻水會(huì)浸濕連接線，然后冷卻水會(huì)沿著連接線浸濕散熱層，由于散熱層也具有吸水性，所以在連接線的作用下，散熱層會(huì)一直保持濕潤(rùn)的狀態(tài)。
[0009]冷卻水浸濕散熱層后，散熱層上的冷卻水會(huì)和空氣向接觸，冷卻水在與空氣接觸的過(guò)程中，會(huì)逐漸揮發(fā)成氣態(tài)。從物理學(xué)中可知道，在水在由液態(tài)揮發(fā)成氣態(tài)的過(guò)程中會(huì)吸收大量的熱量，因此，冷卻水在揮發(fā)過(guò)程中，會(huì)吸收散熱外套的熱量，使散熱外套的溫度降低。散熱外套的溫度降低后，會(huì)提高對(duì)激光的冷卻效率。達(dá)到對(duì)提高激光頭冷卻效率的目的。
[0010]當(dāng)散熱層中的冷卻水揮發(fā)速率降低時(shí)，散熱層中的水分會(huì)逐漸增多，最終散熱層的吸水性達(dá)到一個(gè)飽和狀態(tài)，從而停止吸水。當(dāng)散熱層的水分逐漸揮發(fā)后，散熱層會(huì)逐漸變的干燥，逐漸變干燥的散熱層會(huì)通過(guò)連接線增大對(duì)冷卻水的吸收速度，從而使得散熱層繼續(xù)變得濕潤(rùn)，從而達(dá)到提升冷卻效率的目的。
[0011]本方案用于激光切割激光頭的散熱外套，通過(guò)連接線讓散熱層變得濕潤(rùn)，讓散熱層吸收的水分與空氣接觸，使散熱層中的水分快速揮發(fā)，水分揮發(fā)時(shí)會(huì)吸收大量的熱量，與普通的直接用冷卻水冷卻激光頭相比，增加了水分揮發(fā)的過(guò)程，從而達(dá)到提高對(duì)激光頭散熱效率的目的。
[0012]優(yōu)選方案一:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案，外壁上設(shè)有鰭板，散熱層覆蓋在鰭板上。鰭板增加了外壁與空氣的接觸面積，一方面，鰭板可通過(guò)增加外壁與空氣的接觸面積，達(dá)到提高對(duì)激光頭散熱的目的；另一方面，鰭板上覆蓋有散熱層，鰭板也增加了散熱層與空氣接觸的面積，使散熱層中的水分能夠更快的揮發(fā)到空氣中，達(dá)到提高對(duì)激光頭散熱的目的。
[0013]優(yōu)選方案二:作為優(yōu)選方案一的優(yōu)選方案:散熱層厚度為2mm。過(guò)厚的散熱層，不僅水分揮發(fā)速率較低，散熱效果差，而且還會(huì)阻止激光頭的熱量散發(fā)，降低對(duì)激光頭的散熱效率。過(guò)薄的散熱層吸水性較差，會(huì)降低水分揮發(fā)的速率，影響冷卻效果。
[0014]優(yōu)選方案三:作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選方案:內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有液位計(jì)。液位計(jì)可實(shí)時(shí)反映內(nèi)腔中的水位情況，提醒使用者在內(nèi)腔中的水分揮發(fā)完畢后及時(shí)注入冷水，方便使用者觀察內(nèi)腔中的水位情況。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明用于激光切割激光頭的散熱外套實(shí)施例的側(cè)視圖；
圖2是本發(fā)明用于激光切割激光頭的散熱外套實(shí)施例的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
說(shuō)明書附圖中的附圖標(biāo)記包括:內(nèi)壁11、外壁12、散熱層2、連接線3、鰭板4、液位計(jì)5。
[0017]實(shí)施例基本如附圖1、圖2所示:用于激光切割激光頭的散熱外套，包括軸截面形狀為圓環(huán)的套體、有吸水性的散熱層2和有吸水性的連接線3 ;套體包括內(nèi)壁11和外壁12，內(nèi)壁11和外壁12之間設(shè)置有空腔，散熱層2與外壁12固定連接，連接線3 —端與內(nèi)腔底部連接，連接線3另一端與散熱層2連接；外壁12上設(shè)有鰭板4，散熱層2覆蓋在鰭板4上；散熱層2厚度為2mm ;內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有液位計(jì)5。
[0018]具體使用時(shí):在激光頭工作時(shí)，首先向內(nèi)腔中注入冷卻水。在開始時(shí)，冷卻水首先可對(duì)激光頭進(jìn)行冷卻，由于連接線3具有吸水性，所以冷卻水會(huì)浸濕連接線3，然后冷卻水會(huì)沿著連接線3浸濕散熱層2，由于散熱層2也具有吸水性，所以在連接線3的作用下，散熱層2會(huì)一直保持濕潤(rùn)的狀態(tài)。
[0019]冷卻水浸濕散熱層2后，散熱層2上的冷卻水會(huì)和空氣向接觸，冷卻水在與空氣接觸的過(guò)程中，會(huì)逐漸揮發(fā)成氣態(tài)。從物理學(xué)中可知道，在水在由液態(tài)揮發(fā)成氣態(tài)的過(guò)程中會(huì)吸收大量的熱量，因此，冷卻水在揮發(fā)過(guò)程中，會(huì)吸收散熱外套的熱量，使散熱外套的溫度降低。散熱外套的溫度降低后，會(huì)提高對(duì)激光的冷卻效率。達(dá)到對(duì)提高激光頭冷卻效率的目的。
[0020]當(dāng)散熱層2中的冷卻水揮發(fā)速率降低時(shí)，散熱層2中的水分會(huì)逐漸增多，最終散熱層2的吸水性達(dá)到一個(gè)飽和狀態(tài)，從而停止吸水。當(dāng)散熱層2的水分逐漸揮發(fā)后，散熱層2會(huì)逐漸變的干燥，逐漸變干燥的散熱層2會(huì)通過(guò)連接線3增大對(duì)冷卻水的吸收速度，從而使得散熱層2繼續(xù)變得濕潤(rùn)，從而達(dá)到提升冷卻效率的目的。
[0021]鰭板4增加了外壁12與空氣的接觸面積，一方面，鰭板4可通過(guò)增加外壁12與空氣的接觸面積，達(dá)到提高對(duì)激光頭散熱的目的；另一方面，鰭板4上覆蓋有散熱層2，鰭板4也增加了散熱層2與空氣接觸的面積，使散熱層2中的水分能夠更快的揮發(fā)到空氣中，達(dá)到提高對(duì)激光頭散熱的目的。
[0022]過(guò)厚的散熱層2，不僅水分揮發(fā)速率較低，散熱效果差，而且還會(huì)阻止激光頭的熱量散發(fā)，降低對(duì)激光頭的散熱效率。過(guò)薄的散熱層2吸水性較差，會(huì)降低水分揮發(fā)的速率，影響冷卻效果。液位計(jì)5可實(shí)時(shí)反映內(nèi)腔中的水位情況，提醒使用者在內(nèi)腔中的水分揮發(fā)完畢后及時(shí)注入冷水，方便使用者觀察內(nèi)腔中的水位情況。
[0023]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書中的【具體實(shí)施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于激光切割激光頭的散熱外套，其特征在于，包括軸截面形狀為圓環(huán)的套體、有吸水性的散熱層和有吸水性的連接線；套體包括內(nèi)壁和外壁，內(nèi)壁和外壁之間設(shè)置有空腔，散熱層與外壁固定連接，連接線一端與內(nèi)腔底部連接，連接線另一端與散熱層連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光切割激光頭的散熱外套，其特征在于，外壁上設(shè)有鰭板，散熱層覆蓋在鰭板上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于激光切割激光頭的散熱外套，其特征在于，散熱層厚度為 2mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于激光切割激光頭的散熱外套，其特征在于，內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有液位計(jì)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于激光切割的散熱裝置領(lǐng)域，具體公開了用于激光切割激光頭的散熱外套，包括軸截面形狀為圓環(huán)的套體、有吸水性的散熱層和有吸水性的連接線；套體包括內(nèi)壁和外壁，內(nèi)壁和外壁之間設(shè)置有空腔，散熱層與外壁固定連接，連接線一端與內(nèi)腔底部連接，連接線另一端與散熱層連接。目的在于提供一種散熱效率高的用于激光切割激光頭的散熱外套。
【IPC分類】B23K26/38, B23K26/70
【公開號(hào)】CN105290627
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510902040
【發(fā)明人】祝源成
【申請(qǐng)人】重慶鐳寶激光智能機(jī)器人制造有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日