1.本发明涉及激光设备领域,具体涉及一种激光器冷却管的安装方法及其结构。
背景技术:2.射频激光器,其中激励源为射频电源,射频能量转换为激光的效率比较低,大概是百分之十几,大部分的能量在放电区域转化为热量,特别是百瓦级及以上的高功率激光器,其电功率是千瓦级甚至万瓦级,发热量也是千瓦级甚至万瓦级,发热位置又比较集中,普通的风冷方式已不足以满足散热需求,需要用液体冷却的方式。
3.常规液体冷却一般是水冷,水作为冷却液有流动性好,比热大,价格低廉,无污染的优点,但是由于使用的不是绝对纯净的水,对激光器常用的金属材质都会有一定的腐蚀性,所以对于要求比较高的冷却水路,不能直接通水冷却,需要耐腐蚀性材料来做冷却管路把水约束,使水在管路中流动,同时激光器内部安装有散热体,散热体的作用是为了能够把需要散热的热量及时传递到冷却管路,现有冷却管安装方式的作用就是把散热体与管路紧密连接在一起。
4.传统冷却管路安装方式主要有铆压法与与锡填充法。铆压法的缺点在于接触处预紧力不能时刻保持,接触有效面积比例比较低,热阻比较大,不适合于高功率的热量传导。填锡法是利用焊锡填满配件与铜管之间的缝隙,虽然基本解决了铆压法热阻大的问题,但是操作困难,焊锡用量大,对配件及环境的污染大。
技术实现要素:5.针对现有技术存在上述缺陷,本发明提供了一种激光器冷却管的安装方法及其结构,具体技术方案如下:
6.一种激光器冷却管的安装方法,包括以下步骤,
7.①
在冷却管外壁电镀加工出第一镀锡层,在激光器的散热体的槽孔内壁电镀加工出第二镀锡层;
8.②
将冷却管插入散热体的槽孔中,第一镀锡层与第二镀锡层相接触,在真空环境下加热使第一镀锡层与第二镀锡层接触处焊接连接一体;
9.③
散热体侧方安装压紧装置,压紧装置驱动冷却管紧贴槽孔内壁。
10.优选的,步骤
②
是在真空炉中进行焊接。
11.一种激光器冷却管的安装结构,包括冷却管、散热体和压紧装置,冷却管外壁设有第一镀锡层,散热体设有供冷却管插入的槽孔,槽孔内壁设有第二镀锡层,第一镀锡层与第二镀锡层接触处焊接连接一体,散热体侧方安装压紧装置,压紧装置驱动冷却管紧贴槽孔内壁。
12.作为本发明的一种优选方案,所述槽孔的横截面形状为u字形。
13.作为本发明的一种优选方案,所述压紧装置包括压紧板、螺钉、弹簧和压紧条,压紧板位于散热体侧方,压紧板通过螺钉调节与散热体之间间距,压紧板内安装弹簧,弹簧一
端顶着压紧板侧壁;另一端顶着压紧条,压紧条前端深入槽孔内顶着冷却管。
14.作为本发明的一种优选方案,所述弹簧有多个沿冷却管长度方向等距离排列。
15.作为本发明的一种优选方案,所述螺钉有2行分布于压紧板上下方。
16.作为本发明的一种优选方案,所述冷却管前后端从散热体伸出。
17.本发明激光器冷却管的安装方法及其结构的优点在于:
18.⑴
冷却管外壁、槽孔内壁预先电镀有镀锡层,在焊接时不需要增加额外的锡及助焊剂,对环境及各零件本身不会有污染;
19.⑵
焊接的时候是在真空下进行,配件不会氧化;
20.⑶
冷却管紧贴槽孔内壁,接触紧密热传导的时候热阻小。
附图说明
21.图1是本发明方法各步骤所对应的结构图;
22.图2是本发明结构的主视图;
23.图3是图2中a-a方向的剖视图。
具体实施方式
24.下面结合附图,对本发明的具体实施方式做进一步说明:
25.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.如图1所示,一种激光器冷却管的安装方法,包括以下步骤,
28.①
冷却管1外壁电镀加工出第一镀锡层3,在激光器的散热体2的槽孔21内壁电镀加工出第二镀锡层4;
29.②
将冷却管1插入散热体的槽孔21中,第一镀锡层3与第二镀锡层4相接触,
30.将它们放入真空炉在真空环境下加热使第一镀锡层3与第二镀锡层4接触处焊接连接一体;
31.③
散热体2侧方安装压紧装置5,压紧装置5驱动冷却管1紧贴槽孔21内壁,
32.压紧装置5使冷却管1轻微变形与散热体2的槽内壁始终紧密接触,并且在锡融化后,能挤压接触面的锡,使锡流动填满缝隙,同时使接触面锡的厚度尽量小,以减小热阻。
33.如图2和3所示,一种激光器冷却管的安装结构,用于实现上述激光器冷却管的安装方法,安装结构包括冷却管1、散热体2和压紧装置5,冷却管1外壁设有第一镀锡层3,散热体2设有供冷却管1插入的槽孔21,槽孔21内壁设有第二镀锡层4,第一镀锡层3与第二镀锡层4接触处焊接连接一体,散热体2侧方安装压紧装置5,压紧装置5驱动冷却管1紧贴槽孔内
壁。
34.具体的,槽孔21的横截面形状为u字形方便冷却管1进入。
35.具体的,压紧装置5包括压紧板51、螺钉52、弹簧53和压紧条54,压紧板51位于散热体2侧方并且靠近槽孔21的开口处,压紧板51通过螺钉52调节与散热体2之间间距,具体是螺钉的头部位于压紧板51内而杆部穿过压紧板51后螺纹连接散热体2,通过调节螺钉的旋入长度进而调节两者之间间距,压紧板54内安装弹簧53,弹簧53一端顶着压紧板51侧壁;另一端顶着压紧条54,压紧条54前端深入槽孔21内顶着冷却管1,弹簧53驱动压紧条54弹性压紧冷却管1。
36.具体的,弹簧53有多个沿冷却管1长度方向(即图2中冷却管1前后端方向)等距离排列,而螺钉52有2行分布于压紧板51上下方,另外,冷却管1前后端从散热体伸出方便接外部管道输送冷却水。
37.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
技术特征:1.一种激光器冷却管的安装方法,其特征在于:包括以下步骤,
①
在冷却管外壁电镀加工出第一镀锡层,在激光器的散热体的槽孔内壁电镀加工出第二镀锡层;
②
将冷却管插入散热体的槽孔中,第一镀锡层与第二镀锡层相接触,在真空环境下加热使第一镀锡层与第二镀锡层接触处焊接连接一体;
③
散热体侧方安装压紧装置,压紧装置驱动冷却管紧贴槽孔内壁。2.根据权利要求1所述的一种激光器冷却管的安装方法,其特征在于:步骤
②
是在真空炉中进行焊接。3.一种激光器冷却管的安装结构,其特征在于:包括冷却管、散热体和压紧装置,冷却管外壁设有第一镀锡层,散热体设有供冷却管插入的槽孔,槽孔内壁设有第二镀锡层,第一镀锡层与第二镀锡层接触处焊接连接一体,散热体侧方安装压紧装置,压紧装置驱动冷却管紧贴槽孔内壁。4.根据权利要求3所述的一种激光器冷却管的安装结构,其特征在于:所述槽孔的横截面形状为u字形。5.根据权利要求3所述的一种激光器冷却管的安装结构,其特征在于:所述压紧装置包括压紧板、螺钉、弹簧和压紧条,压紧板位于散热体侧方,压紧板通过螺钉调节与散热体之间间距,压紧板内安装弹簧,弹簧一端顶着压紧板侧壁;另一端顶着压紧条,压紧条前端深入槽孔内顶着冷却管。6.根据权利要求3所述的一种激光器冷却管的安装结构,其特征在于:所述弹簧有多个沿冷却管长度方向等距离排列。7.根据权利要求3所述的一种激光器冷却管的安装结构,其特征在于:所述螺钉有2行分布于压紧板上下方。8.根据权利要求3所述的一种激光器冷却管的安装结构,其特征在于:所述冷却管前后端从散热体伸出。
技术总结本发明涉及一种激光器冷却管的安装方法及其结构,包括以下步骤,
技术研发人员:朱伟林 袁建 王太民
受保护的技术使用者:深圳市泽米激光技术有限公司
技术研发日:2022.07.01
技术公布日:2022/11/1