探索激光技术的新力量:制冷剂冷却系统的产业赋能之路
2025-05-23 11:53:18

随着全球制造业加速向智能化和绿色转型,通过技术创新实现高效生产和可持续发展已成为该行业的关键焦点。作为风冷10kW+激光技术的全球领导者,GW激光器以其革命性的技术重新定义了激光设备的性能边界主动空气冷却(AAC)技术.从推出2023年12千瓦AAC激光器即将到来2025年20kW旗舰机型GW Laser不仅使高功率连续光纤激光器摆脱了对水冷系统的依赖,还将激光热管理提升到了前所未有的高度。

技术创新:激光冷却的范式转变

传统的水冷系统长期以来一直面临着高能耗、笨重设计和复杂维护的批评。GW Laser的专有技术主动空气冷却(AAC)技术创新性地将空调压缩机与光纤激光器集成在一起,建立了闭环温度控制系统核心操作流程如下:

  1. 压缩:压缩机将气态制冷剂加压至高温高压状态,然后将其输送到冷凝器。

  2. 冷凝高温气体被冷却成液态,通过排气扇散热。

  3. 膨胀:高压液体制冷剂通过膨胀阀,将压力和温度降低到可蒸发状态。

  4. 蒸发:低压制冷剂从激光模块吸收热量,蒸发成气体并冷却关键部件。

  5. 再循环:气态制冷剂返回压缩机,重新启动循环。


采用压缩机直接对激光器进行温度控制,通过智能温度控制系统实现控制对象与制冷系统之间的闭环控制,按需进行精确的制冷或制热,能耗低。与传统的水冷冷却相比,不需要通过冷却剂进行外部热交换,没有冷却水污染、管道堵塞等问题,温度控制更好,免维护。

核心性能比较:

核心优势

四个维度助力产业升级

01风冷10000瓦激光技术专家

随着光纤激光器功率的增加,产生的热量也将线性增加。目前市场上使用强制风冷技术的光纤激光器功率高达2000W,更高功率的波段激光器如果采用强制风冷技术,将无法带走设备产生的热量,导致光纤激光器内部温度高,无法正常工作。继12kW激光器之后,GW laser在2025年3月的《激光光子学世界》上继续研究

中国首次展示“主动风冷20kW激光器”,突破了制冷剂制冷功率的上限,为用户提供“制冷剂+水冷”的双重选择方案。我们将为用户提供“制冷剂+水冷”方案的双重选择。

02稳定性和可靠性双重增强

与需要高环境温度的水冷冷却方法不同,GW Laser的有源风冷激光器可以在-20~50℃的环境中工作,这始终确保了在高功率激光器的连续运行下,激光芯片的温度在安全区域内,并避免了在环境温度升高时,传统风冷冷却方法下激光芯片发生故障的风险。

此外,GW激光有源空调直冷激光器还采用ABR超抗高反射技术,可以轻松切割普通钢材(如碳钢、不锈钢、镀锌钢等),以及铝合金、黄铜等高反射材料。同时,使用CHF聚光高亮度平顶技术可以在更高的能量密度下输出更均匀分布的激光能量,特别是在10000瓦或更高的连续功率输出下,激光输出更稳定,并且可以降低高斯能量输入对光学透镜的指标要求和损坏风险。在厚板切割的应用中,CHF技术可以利用更高能量密度的特点,使GW Laser的10000瓦产品系列具有优异的厚板切割性能,实现明亮的表面切割,同时考虑到特定场景下的应用工艺要求。

03节能降耗,经济效益显著

GW激光器有源空调直冷激光器坚持“节能环保”的理念,从用户的使用成本和用电成本来看,有源风冷激光器可以有效降低用户的用电成本,同时避免了传统水冷散热带来的成本和维护问题,免除了水冷日常使用和维护成本,帮助客户实现成本降低和维护成本降低,帮助客户降低成本。维护成本,帮助客户实现成本降低和效率提高。

04系统集成度高

GW激光有源空调直冷激光器可与GW自主研发的手持式激光焊接系统和第三方激光切割或焊接系统集成,可与激光加工头、检流计等与机器人、机床等进行系统集成,进行激光精细切割、精密焊接加工,广泛应用于3C、五金、医疗、汽车、航空等领域。

GW Laser的主动空调直接冷却技术不仅是散热模式的创新,也是对工业制造效率、成本和可持续性的系统性重构。该技术已获得多项奖项,包括“最佳光纤激光技术创新奖”,并将继续引领行业技术发展,为全球产业升级注入新动力。


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