一种具有冷却系统的激光器安装座的制作方法

本实用新型涉及激光器技术领域，具体为一种具有冷却系统的激光器安装座。

背景技术：

近年来随着科技的发展和进步，激光器的研发和应用范围迅猛的扩大，在很多行业都有广泛的应用，如半导体、平板显示、太阳能和微电子等多行业的精密加工、医疗手术、石油化工、环境检测、科研实验等。

激光器在工作时会产生大量的热量，如不及时将热量散发，将会影响激光光源及相关工作元器件的工作效率，甚至将很有可能导致激光光源及元器件的烧毁。随着激光器功率的不断提高和装置尺寸的日益小型化，激光器工作时产生的热效应已成为制约其输出功率进一步提高的严重障碍，必须采取有效冷却与严格的温控措施。

激光器都需要稳固地安装在一个能散热和有温度控制的框体内，才能长久稳定的工作，具有这种功能的框体，我们称之为激光器安装座(housing)，简称激光座。激光座是激光器的基础，激光头、激光处理机构等都是安装固定在激光座内。

目前使用最广泛的激光器冷却方法是在激光座内安装一套冷却水循环系统，可循环的冷却水管盘旋和固定在激光座内，冷却水通常要达到每秒几升到几十升的流量才保证足够高的散热系数。要达到这样的高流速，冷却系统需要使用大型水泵、大型热交换器、大口径的管路以及大量的冷却水，这些都会加大激光器系统的体积和重量。

以h型铝合金激光座，尺寸为150*350*650mm为例子，采购一整块铝合金原材料，厚度大约150mm，通过机械加工的方式将材料掏空为h型，见图1，采用铜管作为冷却水循环回路，将铜管折弯成所需要的水路形状，安装在激光座的正上方，用螺丝固定在半圆槽内，连接上其余的冷却装置，以实现冷却水在水管内循环流动，从而带走激光器产生的废热。

该冷却系统，铜管的安装过程繁琐，需要几十枚甚至上百枚螺丝固定。如果铜管折弯的弧度和平面度略微超差，或者设计稍有缺陷，将会导致无法安装在槽内，或者与激光模块和元器件产生干涉。另外，循环流道越是复杂，所需的铜管长度和折弯次数越多，占用激光座内部空间越大。激光器长时间工作后，铜管容易变形，密封圈老化，会给激光器带来致命的影响。

另外还有一种冷却方法，不使用铜管，直接在激光座的底部挖出水道回路，然后用盖板和密封圈的形式来密封。由于水道面积较大，盖板如果密封不恰当，或者密封圈老化，会导致冷却水渗漏，损坏激光元器件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有冷却系统的激光器安装座，将冷却水道一体化集成在激光器安装座内部，提高了空间利用率，散热性好，大大提高了激光模块的使用寿命，适用于高功率、高密度环境中，安全性好，寿命长，不存在老化问题，也降低了生产成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有冷却系统的激光器安装座，包括安装座本体，所述安装座本体上设置有冷却水进嘴和冷却水出嘴，所述冷却水进嘴和所述冷却水出嘴上均连通有软管；

所述安装座本体包括上固定板、钎焊焊片和下固定板，所述上固定板和所述下固定板通过所述钎焊焊片钎焊在一起，所述上固定板和所述下固定板相对的一侧面上分别开设有安装腔，所述上固定板和所述下固定板上分别开设有第一水道和第二水道，所述第一水道和所述第二水道相对应设置，所述钎焊焊片上开设有与所述第一水道及所述第二水道相对应设置的贯穿水道。

优选的，所述上固定板和所述下固定板均为铝合金板，所述钎焊焊片为铝合金复合板。

优选的，所述上固定板和所述下固定板的厚度均为75㎜，所述钎焊焊片的厚度为0.6㎜。

优选的，所述第一水道的横截面和所述第二水道的横截面均为半圆形。

优选的，所述上固定板、所述钎焊焊片和所述下固定板上均开设有螺纹孔，所述上固定板、所述钎焊焊片和所述下固定板上的所述螺纹孔相对应设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

在激光器限定的结构和尺寸下，将冷却水道一体化集成在激光器安装座内部，无需再花费大量的时间安装水路冷却管，大大简化了激光器安装座的结构，提高了空间利用率，使得在限定的空间内，可以安装更多的激光模块、机构，大幅提高了激光器的输出功率，保证了安装精度，且尤其适合复杂流道的激光器安装座，第一水道、第二水道和贯穿水道组成冷却水道能有效的吸收激光模块在工作中产生的大量热量，并将热量散发，散热性好，大大提高了激光模块的使用寿命，适用于高功率、高密度环境中，安全性好，寿命长，不存在老化问题，也降低了生产成本。

附图说明

图1为现有的激光器安装座的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的安装座本体的等轴测示意图；

图4为本实用新型的上固定板的结构示意图；

图5为本实用新型的钎焊焊片的结构示意图；

图6为本实用新型的下固定板的结构示意图。

图中：1、安装座本体；101、上固定板；102、钎焊焊片；103、下固定板；2、冷却水进嘴；3、冷却水出嘴；4、软管；5、安装腔；6、第一水道；7、第二水道；8、贯穿水道；9、螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图2-6，本实施例以h型激光器安装座为例，本实用新型提供一种技术方案：一种具有冷却系统的激光器安装座，包括安装座本体1，所述安装座本体1上设置有冷却水进嘴2和冷却水出嘴3，所述冷却水进嘴2和所述冷却水出嘴3上均连通有软管4，软管4方便连接进水装置和出水装置，方便实现冷却水的循环。

所述安装座本体1包括上固定板101、钎焊焊片102和下固定板103，所述上固定板101和所述下固定板103通过所述钎焊焊片102钎焊在一起，所述上固定板101和所述下固定板103相对的一侧面上分别开设有安装腔5，安装腔5用于安装h型激光器，所述上固定板101和所述下固定板103上分别开设有第一水道6和第二水道7，所述第一水道6和所述第二水道7相对应设置，所述钎焊焊片102上开设有与所述第一水道6及所述第二水道7相对应设置的贯穿水道8，上固定板101上的第一水道6、下固定板103上的第二水道7和钎焊焊片102上的贯穿水道8组成冷却水道，用于供冷却水流通。

具体的，所述上固定板101和所述下固定板103均为铝合金板，所述钎焊焊片102为铝合金复合板，铝合金复合板材质的钎焊焊片102的熔点低于铝合金板材质的上固定板101和下固定板103。

具体的，所述上固定板101和所述下固定板103的厚度均为75㎜，所述钎焊焊片102的厚度为0.6㎜，上固定板101和下固定板103的厚度可根据h型激光器的尺寸和结构进行调整。

具体的，所述第一水道6的横截面和所述第二水道7的横截面均为半圆形，组成圆形的冷却水道，使得冷却水流动更加顺畅。

具体的，所述上固定板101、所述钎焊焊片102和所述下固定板103上均开设有螺纹孔9，所述上固定板101、所述钎焊焊片102和所述下固定板103上的所述螺纹孔9相对应设置，通过螺纹孔9可通过螺丝将上固定板101、钎焊焊片102和下固定板103固定在一起，保证上固定板101和下固定板103组装的准确性。

该具有冷却系统的激光器安装座的加工步骤：

第一步，焊前粗加工，根据工艺要求，将上固定板101、钎焊焊片102和下固定板103加工到所需要的尺寸和结构，注意需要留有精加工的余量；

第二步，组装，将加工好的上固定板101、钎焊焊片102和下固定板103清洗干净，进行装配，将上固定板101上的第一水道6、钎焊焊片102上的贯穿水道8和下固定板103上的第二水道7对齐，并通过螺丝和螺纹孔9固定好，最后使用专用焊接夹具将装配好的上固定板101、钎焊焊片102和下固定板103压紧；

第三步，真空钎焊，真空加热后，钎焊焊片102熔化，上固定板101和下固定板103不熔化，利用液态钎料润湿上固定板101和下固定板103，借毛细作用填满间隙，并与母材相互扩散，将上固定板101和下固定板103牢固的连接在一起，再将组装件装入钎焊炉内，抽真空并加热，炉子加热过程大致为：由室温加热到400摄氏度左右，保温3小时，继续加热到500摄氏度左右，保温3小时，继续加热到620摄氏度左右，保温1小时后关炉(根据激光器安装座的尺寸规格，可调整以上数据)；

第四步，测漏，用水压测试仪器对焊后激光器安装座进行测漏：密封堵住冷却水出嘴3，将足量的水由冷却水进嘴2打入到冷却水道内，1mpa左右的水压保持半个小时，检查零部件，尤其是焊缝位置是否有水珠渗出；

第五步，焊后的部件硬度较低，进行固溶化热处理后可以将材料硬度调整到hb>＝90，根据需要，可以再进行消除内部应力的处理；

第六步，焊后精加工，将测漏合格的零部件，根据设计和图纸要求，继续精加工至所需的结构；

第七步，终检测漏，在激光器安装座完成所有的机械加工和表面抛光等处理后，重复第四步，进行水压测漏，观察激光器安装座正、反面和焊缝位置是否有渗漏，尤其注意精加工时是否有螺丝孔等特征将冷却水道打穿，如果有条件，也可以使用氦气测漏仪进行测漏。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。