Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Kühlflüssigkeit Laserschneider


von Andreas G. (andreasg4r)


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Hallo,

Laserröhren für Laserschneider wie z.B. den K40 haben maximal 40W 
Lichtleistung und somit bis zu 400W Verlustleistung. (Die Zahlen sind 
jedoch höher als die Röhre tatsächlich verträgt) => Das erfordert eine 
ausgeklügelte Kühlung. Wenn man einen gesamten Kreislauf mit Pumpen und 
Chiller hat, benötigte man noch das wichtigste: Das Kühlmedium! Und um 
genau das geht es mir bei dieser Frage.

Welche Kühlflüssigkeit ist für Laserröhren in dieser Leistungsklasse 
besonders geeignet? Viele verwenden Wasser und Frostschutzmittel, dieses 
setzt bei mir jedoch einen schmierigen Film an.
Mein Ziel ist eine Flüssigkeit, welche weder Leitfähige oder Korrosive 
Stoffe beinhaltet und gleichzeitig Bakterien und Algen verlässlich 
abtötet.
Eine Idee von mir war, destiliertes Wasser mit verschiedenen Alkoholen 
zu vermischen (Isopropyl, Ethanol, Spiritus). Allerdings habe ich dazu 
gelesen, dass alle Alkohole Plastik angreifen.
Also: Was kann man dafür nehmen?

Eine zweite Frage in diesem Zusammenhang: Wie reinigt man eine 
Laserröhre und das gesamte Kühlsystem richtig. Ich habe einmal von einem 
Wasser - Essig Gemisch gelesen. Ist das eine gute Möglichkeit? Welches 
Verhältnis ist dafür geeignet?

Warnhinweis: Laser sind kein Spielzeug und sehr gefährlich. Ein Betrieb 
im privaten Bereich ohne schützenden Verbau ist absolut 
unverantwortlich! - Dies soll jedoch nicht in diesem Beitrag diskutiert 
werden.

Danke für eure Hilfe!

von spess53 (Gast)


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Hi

> Allerdings habe ich dazu
>gelesen, dass alle Alkohole Plastik angreifen.

Wo hast du das gelesen? Und Plastik ist nicht gleich Plastik.

MfG Spess

von Jemand (Gast)


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Hallo

da du mit deinen Problemen nicht alleine sein wirst, versuche dich doch 
mal bei den Profis zu Informieren, was zugegeben bei solchen 
Spezialthemen nicht immer einfach ist.
Leider habe von der ganzen Lasertechnik nur sehr wenig Wissen, aber was 
ich aus vielen anderen Gebieten und der allgemeinen Lebenserfahrung 
lernen durfte:

Wenn es zu allgemeinen bzw. generellen, immer und überall auftretenden 
Problemen in irgendeinen technischen Bereich (und nicht nur dort) keine 
"perfekte" Lösung durch die Industrie - es muss ja nicht gleich die 
Großindustrie und ein Problem der Massen sein - gibt, dann ist es 
einfach (noch) nicht möglich bzw. die Naturgesetze zeigen unerbittlich 
den Mittelfinger.
Und was ich auch mittlerweile verstanden habe:
Wenn mit den Produkt was optimiert werden soll (hier dein Laser) Geld 
gemacht wird bzw. in der von extern, z.B. staatlich, militärisch... 
finanzierten Forschung genutzt wird kann die optimale und von der 
Industrie angebotene Lösung extrem teuer sein und ist für das Hobby dann 
leider auch "Physikalisch" unmöglich, bzw. man will (darf) es dir gar 
nicht verkaufen.

Diese ganz simplen Regeln gelten eigentlich immer, sonst gäbe es z.B. 
dies perfekte Hausisolierung für kleines Geld, könnte man die Wärme von 
heißen Sommertagen für den Winter problemlos speichern und vieles andere 
mehr wo so mancher "Überschlaue" Frickler oder Verschwörungstheoretiker 
meint das er der einzige ist der eine Bahnbrechende Idee hat bzw. als 
einziger festgestellt hat das es da doch ein Problem gibt das man ganz 
einfach lösen kann.
Oder halt der "Klassiker" das böse Mächte (Gerne Politiker und die 
Großindustrie, aber auch Verbände) das alles verhindern -Wasser zu 
Benzin, freie Energie...

Jemand

von Teo D. (teoderix)


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Andreas G. schrieb:
> Eine zweite Frage in diesem Zusammenhang: Wie reinigt man eine
> Laserröhre und das gesamte Kühlsystem richtig. Ich habe einmal von einem
> Wasser - Essig Gemisch gelesen. Ist das eine gute Möglichkeit? Welches
> Verhältnis ist dafür geeignet?

Im Idealfall garnicht, da nur Dest.Wasser mit nem Zusatz gegen Algen 
(gern auch UV-C) in frage kommt.
Schau dich halt mal bei den CPU/GPU Kühlern um.
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&ei=96uQXpaBGemRk74P0p6RqA0&q=wasserk%C3%BChlung+zusatz&oq=wasserk%C3%BChlung+zusatz&gs_lcp=CgZwc3ktYWIQAzICCAAyBggAEBYQHjoECAAQRzoECAAQQzoFCAAQgwE6BwgAEIMBEENKLQgXEikyLTEwN2cxMDVnNDZnMTA3Zzk4ZzkwZzEwMmc5OWcxMDFnMTA1ZzEwMUobCBgSFzItMWcyZzNnMWcxZzFnMWcxZzVnNWcxUIFWWKC6AWCUygFoAHACeACAAWSIAY8OkgEEMTkuMZgBAKABAaoBB2d3cy13aXo&sclient=psy-ab&ved=0ahUKEwjW2P-fsN7oAhXpyMQBHVJPBNUQ4dUDCAs&uact=5

von KondensatOhr (Gast)


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Jemand schrieb:
>...und vieles andere
> mehr wo so mancher "Überschlaue" Frickler oder Verschwörungstheoretiker
> meint das er der einzige ist der eine Bahnbrechende Idee hat bzw. als
> einziger festgestellt hat das es da doch ein Problem gibt das man ganz
> einfach lösen kann.


Genau so ist das. 10 Mann sagen: "Das geht nicht!" Dann kam der Elfte, 
der das nicht gehört hatte und machte es einfach.

Insbesondere Fachfremde haben manchmal die bahnbrechenden Ideen, auf die 
die  immer damit Befassten überhaupt nicht kommen können.

Auf diese Weise habe ich nebenbei eine ganze Menge Geld eingesammelt.

von Lasertechniker (Gast)


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Was unterscheidet eine Kühlvorrichtung für eine Laserröhre von anderen 
Kühlvorrichtungen? Ich denke: nichts. Also nimm die gleiche 
Kühlflüssigkeit wie alle anderen.

von Armin X. (werweiswas)


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Lasertechniker schrieb:
> Also nimm die gleiche Kühlflüssigkeit wie alle anderen.

Welche Anderen?
Die, die KFZ- Motoren kühlen oder vielleicht die die Schweißgeräte 
kühlen?
Im ersten Fall gibt es mindestens zwei verschiedene Systeme.
Für den Betrieb in Schweißgeräten kommt noch die Leitfähigkeit dazu, bzw 
eher das Nichtleitfähig.
Da gibt es ein Spezialmittel das nennt sich HF15. Neutral gegenüber 
Aluminium und nicht leitfähig.

MfG

von Maik .. (basteling)


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Bei Laseranlagen gibt es zumindest Zusatzmittel, die verkauft werden.
Aber die Hersteller haben ein Lieblingswort für alles wo Laser / 
Verbrauchsmaterial draufsteht = überteuert. Ich würde mich da auch über 
eine möglichkeit freuen. Bilang habe ich überall destilliertes Wasser 
drin, und den entstehenden Biofilm aus den Kühlaggregaten rausgewaschen.



Bei Deinem CO2 Laser wird es aber nicht so kritisch wie bei 
Diodengepumpten Lasern sein. Dort sind nämlich oft stromführenden 
Diodenbarren in elektrischer Reihenschaltung vorhanden, die von 
Kühlwasser direkt in den Spannungsführenden Mikrokanal-metallkühlörpern 
durchflossen werden. Da darf nix leiten und nix die Mikrokanalkühler 
verstopfen. Da sind aber auch schönste überflutungen bei "Rohrbruch" in 
den Laserköpfen möglich.

Ein allgemeiner Tipp: Die Entsalzungspatronen gibt es billiger bei den 
Laborwasserentsalzungsgeräteherstellern.


Bezüglich der KFZ Kühlmittel muss man gewaltig bezüglich Gummi / 
Silikonverträglichkeit aufpassen. Je nachdem ob es IAT oder OAT 
(Inorganisch oder Organisch) Inhibioren beinhaltet - fressen die neueren 
Frostschutzmittel gern Gummischläuche und Laufbuchsendichtungen alter 
Autos / Oldtimer undicht. Trotz oft fälschlicherweise draufstehender 
Freigaben.

von Andreas G. (andreasg4r)


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Hallo,

Danke für die vielen Tipps. Entsalzungspatronen sind ein guter Hinweis.
Da die Eigenschaften diskutiert worden sind, hier noch einmal, was mir 
einfällt.
- Soll keine Materialien angreifen
- - Silikonschläuche
- - PVC Schläuche
- - Aluminium (Radiator)
- - Pumpen
- - Gumi
- Korrosionsschutz
- Langzeitstabil
- Bakterien und Algen abtötend
- Keine Ablagerungen

Die Absicht hinter diesem Thread ist, mich bei Profis zu informieren. 
Vielleicht betreibt einer von euch Privat oder Beruflich eine 
Wasserkühlung.
Leider geben viele Hersteller von vergleichbaren Anlagen die 
Informationen nicht ohne Kauf weiter.
Was ich mittlerweile noch gefunden habe ist folgendes:
http://www.mrj-laser.com/info/winter-protection-measures-for-laser-cutting-m-32145724.html
Ja die Seite ist etwas schlecht übersetzt (also etwas unseriös) 
allerdings wird dort erwähnt, dass im professionellem Bereich ein 
Propylenglykol-Wasser Gemisch verwendet wird. Da dieses Gemisch nicht 
giftig ist, ist es eine sehr gute Alternative. Gibt es dabei Probleme? 
Welches Mischungsverhältnis würdet ihr empfehlen? Soll noch ein 
Korrosionsschutz hinzugefügt werden? - Ist man dann nicht wieder beim 
Frostschutzmittel?

@Maik
Wie hast du den Biofilm wieder rausgewaschen?

von Crazy Harry (crazy_h)


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Keine Ahnung, ob das geht, aber ich würde mal dünnflüssiges Silikonöl 
ausprobieren.

von Teo D. (teoderix)


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Crazy H. schrieb:
> Keine Ahnung, ob das geht, aber ich würde mal dünnflüssiges Silikonöl
> ausprobieren.

Funst nich besonders gut.
Wasser 4181 cp - J/(kg * K)
Silikonöl 1465 -"-

von Crazy Harry (crazy_h)


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Teo D. schrieb:
> Crazy H. schrieb:
>> Keine Ahnung, ob das geht, aber ich würde mal dünnflüssiges Silikonöl
>> ausprobieren.
>
> Funst nich besonders gut.
> Wasser 4181 cp - J/(kg * K)
> Silikonöl 1465 -"-

Nur interessehalber: einfach die 3fache Menge durch pumpen? Sorry nicht 
mein Fachgebiet. Hab auch nur immer Wasser+Frostschutz verwendet.

von oerks (Gast)


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Hier wurde ein Laser mit 15 kW (Netz-)Leistung einfach mit
Leitungswasser gekuehlt. Der Mindestbedarf lag bei 7 l/min.

Da muss man wohl das Kuehlsystem irgendwann mal entkalken.

Ob Leitungswasser deiner Konstruktion zutraeglich ist, weiss
ich nicht.

von Teo D. (teoderix)


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Crazy H. schrieb:
> Nur interessehalber: einfach die 3fache Menge durch pumpen? Sorry nicht
> mein Fachgebiet.

KA, da steckt sicher noch mehr Physik drin, die zu berücksichtigen wäre. 
Hab den Hinweis auch nur über Dritte, von nem Physiker der mit sowas zu 
tun hatte. "Vergiß Öl, hat zu wenig Wärmekapazität. Wasser ist hier 
wieder mal die beste Wahl. Öl nur wenns garnicht anders geht." Oder so 
ähnlich...

Andere Flüssigkeiten:
https://www.schweizer-fn.de/stoff/wkapazitaet/wkapazitaet_fluessigkeit.php

von Maik .. (basteling)


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Den Biofilm habe ich bislang immer rein mechanisch - mit Schwamm Bürste 
und Pfeifenputzer aus den Kühlaggregat Ausgleichsbeältern und 
Schaurohren entfernt. Wobei man nicht bei allen Geräten die Tanks 
aufbekommt. Dahinter kommt bei den YAG-laser ohnehin eine 
Feinstfilterpatrone im Kreislauf.

Bei modernen Faserlasern mit Wasserkühlung ist das z.B. aber relativ 
egal, die haben nur eine dicke Kupfer - Kühlwendel in der 
Alugrundplatte.

Dort wird von den Herstellern dann widerum destilliertes Wasser im 
Kühlkreislauf verboten (z.B. bei Fa. SPI), da es ja an sich deutlich 
korrosiver als normales Wasser ist. Da ist dann der Entsalzer schädlich.

Für Tipps und alternative Additive bin ich aber sehr empfänglich.

von Teo D. (teoderix)


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oerks schrieb:
> Hier wurde ein Laser mit 15 kW (Netz-)Leistung einfach mit
> Leitungswasser gekuehlt. Der Mindestbedarf lag bei 7 l/min.
>
> Da muss man wohl das Kuehlsystem irgendwann mal entkalken.

Hatte ja damals mit solchen Lasern zu tun (bis 35kW -> 1W UV-Laser:). 
Ging mit Frischwasser (teuer!) und Umlauf ("Beiwagen"). Nur leider hab 
ich nie darüber nachgedacht, geschweige den gefragt. Ging ja recht 
schnell zu den Kunden....

von TestX (Gast)


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Wenn es deine Materialien vertragen: Reinstwasser (bitte googeln wenn 
kein Begriff) und dazu 1,2 Ethandiol

Die WaKü Systeme die wir so betreiben halten so > 10 Jahre. Das 
Hauptproblem ist halt das Reinstwasser da du das nur aus professionellen 
Anlagen bekommst (das ist weit entfernt von den Ionenfiltern..)

von Peter (Gast)


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Wir benutzen seit Jahren sowohl für den 40W Laser als auch für die 
Spindel der CNC Fräse normales Wasser mit einem Schuss 
KFZ-Kühlerfrostschutz.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Teo D. schrieb:
> Vergiß Öl, hat zu wenig Wärmekapazität.

Ich würde sagen: Nimm Öl und erhöhe die Fördermenge!

von Wolfgang (Gast)


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Magnus M. schrieb:
> Ich würde sagen: Nimm Öl und erhöhe die Fördermenge!

Es geht nicht nur um die Wärmekapazität, sondern auch um die Viskosität. 
Je dickflüssiger das Kühlmittel im Vergleich zum Wasser ist, um so 
dicker wird die Grenzschicht und entsprechend steigt der 
Wärmeübergangswiderstand vom zu kühlenden Teil ins Kühlmedium, i.e. 
effektiv sinkt die Wärmetauscherfläche.

von Andreas G. (andreasg4r)


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Peter schrieb:
> Wir benutzen seit Jahren sowohl für den 40W Laser als auch für die
> Spindel der CNC Fräse normales Wasser mit einem Schuss
> KFZ-Kühlerfrostschutz.

Da diese Lösung sehr verbreitet ist und von der Zusammensetzung nahe an 
professionelle Mittel kommt wird das wohl das Mittel der Wahl sein. Für 
Leute, die mehr wissen wollen: Man findet etwas in Anwenderhandbücher 
von Servoverstärker mit Wasserkühlung.
Z.B.:
https://www.br-automation.com/de-at/downloads/antriebstechnik/antriebssysteme/acoposmulti/dokumentation/acoposmulti-anwenderhandbuch/

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