Охлаждение шпинделей и лазерных трубок на станках с ЧПУ
Чем отводят тепло от шпинделя и лазерной трубки: сжатый воздух, крыльчатка, помпа с ёмкостью или чиллер, а также выбор между водой и антифризом.
Зачем станку охлаждение
Во фрезерных, лазерных и других станках есть узлы, которые при работе постоянно греются. У фрезерного станка это шпиндель, у лазерного CO2-станка — лазерная трубка. Чтобы не допустить перегрева, тепло от них отводят непрерывно. Теплоносителем служит либо воздух, либо жидкость, и конкретное решение зависит от задачи и условий эксплуатации.
Воздушное охлаждение: два подхода
Первый способ — сжатый воздух. Его подаёт компрессор, и холодный воздух под давлением проходит по каналам в корпусе шпинделя, забирая тепло. Из всех рассматриваемых вариантов этот встречается реже всего.
Второй способ — вентилирование, он распространён широко, особенно на деревообрабатывающих станках. В корпусе такого шпинделя сделаны вентиляционные каналы, а на задней части вала закреплена крыльчатка, которая прогоняет через них воздух. Обычно крыльчатка закрыта кожухом с прорезями.
У бюджетных хоббийных шпинделей конструкция проще: крыльчатка может иметь другую форму и не закрываться корпусом, а охлаждение сводится к обдуву шпинделя снаружи.
Жидкостное охлаждение: помпа или чиллер
В жидкостных системах применяют две схемы. В первой жидкость прокачивается через шпиндель или лазерную трубку помпой, а тепло рассеивается за счёт большого объёма самой жидкости. Схема очень популярна: она эффективна, недорога и просто собирается.
Вторая схема строится на чиллере. Это холодильный агрегат, в котором есть насос для прокачки жидкости и узел её охлаждения — радиатор с крыльчаткой либо холодильный компрессор.
Что заливать в контур
Основных вариантов два: дистиллированная вода и антифриз; для шпинделей иногда используют и специальное масло. Вода дешева и доступна. Она хорошо подходит для систем без радиаторов и других рассеивателей тепла, которые работают за счёт большого количества жидкости.
Антифриз заливают в системы с радиаторами и чиллерами, где объём жидкости небольшой. Он эффективнее проводит тепло и не боится мороза, но стоит заметно дороже воды.