Refroidissement laser WaterCooled closed loop

[davitel]

J'attaque un sujet pour lequel il n'y a pas grand chose sur le forum. Comment refroidir correctement un laser argon en water cooling, circuit fermé. Le circuit ouvert est relativement simple, mais comment bricoler sois même un chiller ? Quelle eau prendre pour eviter les phénomènes d'ionisation ou comment deioniser l'eau de refroidissement ? Je sais que plusieurs laseriste utilisent l'eau pour refroidir leur laser, alors par curiosité mais aussi pour tous ceux qui voudraient y passer, je pense que ce sujet risque d'être intéressant. De plus sur ebay, on trouve régulièrement des chiller en bon état pour un bon prix, donc pourquoi ne pas mettre ici les réferences des chiller qui peuvent s'adapter au laser ? Bref, à vos claviers....

[arnaud2]

tu prend un radiateur de bagnole avec le ventillo c'est le plus simple et le moins cher !
meme un d'une voiture de 50cv fera l'affaire a moins que to tube dissipe plus que 30kw ce qui m'etonerai
et une pompe de'arrosage
par contre evire de mettre de l'eau utilise plutot des fluides organiques (monoethyleneglycol) disponible chez n'importe quel revenseur de materiel auto

[hololab]

Salut à tous,

je pensais que les additifs de type glycol n'étaient là que pour éviter le gel. Je répète que l'eau est le meilleur fluide caloporteur qui existe (voir post sujet de Sudrienet).

La problématique du refroidissement des lasers est multiple et la plupart du temps les phénomènes sont antagonistes. L'eau pure (déminéralisée)ne provoque pas de dépôts de type calcaire, mais est corrosive. Elle finit par transporter des ions des métaux rencontrés dans le circuit. Dans les lasers CO2, il est souvent fait appel à un circuit pour le cuivre et un circuit pour l'aluminium pour éviter les "électrolyses". L'eau est changée dès que la conductivité est supérieure à un seuil de 10à 100 µS/cm.

Les lasers à argon watercooled ont la plupart du temps été prévus pour du refroidissement à l'eau perdue. L'élévation de température est négligeable et la température quasi-constante. En circuit fermé, s'il ny a pas de groupe froid, la régulation dépend du radiateur, de la puissance a dissiper, ... et la température la plus basse sera la température ambiente soit 31°C à Avignon le 15 juillet.

Bref, suivant le construction du laser, la solution peut être différente. L'avis du constructeur de laser (lire les spec techniques) est plus que nécessaire avant de se lancer dans une opération comme celle là.

Bon j'ai pas fait avancer le schmilblik mais une fois de plus j'espère avoir fait comprendre que les lasers et le bricolage ça fait 2.

@+

[arnaud2]

je pensais que les additifs de type glycol n'étaient là que pour éviter le gel. Je répète que l'eau est le meilleur fluide caloporteur qui existe (voir post sujet de Sudrienet).

pas du tout
le glycol a un point d'ebulition largement superieur a l'eau mais surtout il ne s'ionise pas c'est pour ca qu'on l'utilise pour refroidir les tubes a rayon x (les tube sont aussi en beo)

Les lasers à argon watercooled ont la plupart du temps été prévus pour du refroidissement à l'eau perdue. L'élévation de température est négligeable et la température quasi-constante. En circuit fermé, s'il ny a pas de groupe froid, la régulation dépend du radiateur, de la puissance a dissiper, ... et la température la plus basse sera la température ambiente soit 31°C à Avignon le 15 juillet.

l'elevation de temp negligeable ca m'etonnerai j'ai deja travaillé sur un argon de 100w l'eau rentre a 15° et ressort duy tube a 95° avec un debit de 120l/min

[ccd]

Dans mon entreprise l'éthylène glycol est utilisé en mélange (50/50) avec de l'eau distillée uniquement pour le transport des laser en hiver. Sinon seul l'eau distillée est utilisée.

De plus, dans les cicruits fermés une "bouteille desionisante" est utilisée (il y a plein de billes dedans...).

Voilà c'est tout !

[hololab]

Salut Arnaud,

l'éthylène glycol EG est majoritairement utilisé pour le refroidissement des moteurs. Son point débullition de 197°C le rend intéressant pour refroidir un moteur dont la température de paroi est supérieure à 100°C. Il est également intéressant car abaissant la température de gel (-40°C pour un mélange 50/50 avec de l'eau).

On lui préfère le propylène glycol beaucoup moins dangereux pour la santé et qui dispose de propriétés inhibitrice de corrosion, surtout pour éviter ce que je signalais, à savoir l'incompatibilité entre certains ions métalliques.

Si on fait un rapide calcul pour un laser Spectra 2018 de 2.5W multiline. A pleine puissance, il faut dissiper environ 12kW dans le tube. A un débit de refroidissement de 10l/min, l'élévation de température est :

- en eau "pure" : 17°C
- en EG pur : 63°C
- en mélange 50/50 : 27°C

Moralité : il ne faut jamais utiliser de mots tels que "négligeable" à la légère car 17°C c'est négligeable pour 10l/min d'eau de ville rejetée à l'égout, mais 1°C ça l'est beaucoup pour une eau de refroidissement de centrale nucléaire rejetée en rivière. Il faut toujours utiliser des chiffres et pas faire le journaliste moyen qui n'utilise que des superlatifs (mea culpa !).

Pour l'ionisation, je ne sais pas, il faut étudier ça de plus près et je ne connais pas les tubes RX. Mais je pense qu'il ne faut pas confondre l'ionisation par des rayonnements ionisants à haute énergie comme les rayonnements gamma et X et l'ionisation par des potentiels électrochimiques c'est la même conséquence de deux causes différentes. Il n'y a pas à ma connaissance de rayons X émis par les lasers à argon, le potentiel d'accélération n'étant pas suffisant (bien que le bombardement qui en résulte ne soit pas anodin pour les matériaux constitutifs des électrodes). Pour l'ionisation électrochimique, je ne connais pas la réaction de l'EG sous potentiel, mais si il est inhibiteur de corrosion, il doit bien se passer quelque chose de ce côté là.


Ton laser de laboratoire de 100W a une élévation de température de 80K à 120l/min, ce qui donne une puissance dissipée de 670kW. Ce qui parait un rendement assez proche du spectra (50 fois plus de puissance laser utile pour 50 fois plus de puissance à dissiper). Mais c'est un laser de labo et je doute que quelqu'un parmi nous fasse un jour un show à 100W Argon.

Voilà pour les quelques ordres de grandeur que je peux donner sans trop chercher.

Ce que je voulais simplement faire remarquer, c'est qu'on ne peut pas faire n'importe quoi parce qu'on ne sait pas quelles sont les interactions chimiques, les risques pour la santé, etc... et que c'est con de foutre en l'air son laser de 2W parce qu'on a voulu gagner 1000 euros sur le refroidissement. Il y a plusieurs manières de résoudre un problème : s'adresser à des spécialistes ou à des gens qui ont l'expérience (c'est mieux) ou faire des essais (risqué). Ca empèche pas d'avoir de bonnes idées et je pense que le radiateur de voiture en est une excellente à creuser.

@+

[hololab]

Intéressant ce que tu nous dit CCD. Quels types de laser y-a-til dans ton entreprise ?

Je pense que tes bouteilles contiennent des résines qui captent les ions de manière à ne pas rendre l'eau conductrice. C'est souvent le cas dans les lasers YAG pompés par lampes flash dont les connexions bien qu'isolées trempent dans l'eau de refroidissement la plupart du temps. Une fois 3 des mes YAG lumonics JK704 et 702 ont eu un sévère pb de corrosion (les cavités ont commencé à noircir, puis se piquer) à cause de la qualité de cette résine. Le remède dans ce cas c'est de nettoyer avec de l'acide chlorhydrique la chambre de pompage et de changer la résine défectueuse (ou usagée).

@+

[tek-man]

Très interessant j'ai quelques questions!

Si les lasers Argons sont fait pour fonctionner à eau perdu, ils ont donc la meilleur durée de vie avec de l'eau seule, non?

L'eau qui ressort du laser, est elle poluée?, à mon avis non car si l'on peut rejeter de l'eau "de refroiddissement" directement sur le reseau public, c'est qu'elle ne l'ai pas mais je suis pas sur!?

L'eau peut elle être consommée?
C'est pour prendre mes bains en hiver
Sans blague, lundi j'ai été dans un club (red-light) et l'eau du robiné est super chaude! Pourtant c'est un frog le laser

Je me dis que les mecs chauffent l'eau ca coute de l'argent, et que les economies de chauffage d'eau, à long terme, paye un laser! Qui lui aussi chauffe l'eau!

Quelle est la liste exaustive du matériel nécessaire pour un refroidissement par eau?

Pour un closed loop, si le laser est à eau perdu, je pense qu'une cuve peut convenir, si l'on arrive à remettre l'eau à l'identique.
Dans tout les cas, il faut une grande cuve, ca me parait logique!

Voici un petit schéma qui peut etre completé par tout le monde!

[tek-man]

schéma

[genesis]

on avais déja regardé avec M4vrick concernant le refroidissement d un lexel 85.
d apres les calculs d amis spécialistes, il faut obligatoirement un groupe froid pour refroidir l'eau, sinon l'élévation en température de l eau dépassera la température maximale admissible dans le laser.
en général les lasers a argon n ont pas de probleme de transfert d ions dans la mesure ou le tube est en oxyde de bérylium et que l eau circule contre. il n y a plus contact avec les électrodes comme avec les premiers spectra physics.
maintenant je pense que l eau seule est mieux qu avec un additif.

[electron190]

Un ami qui a bossé sur laser dans l'armée m'avais dit que pour refroidir mon Nd YAG il fallait que j'utilise de la Volvic
C'est ce qu'ils utilisaient sur les petit systémes

Pourquoi , je n'en sait rien , mais ce n'est déja plus une eau déminéralisée

Al@in

[genesis]

c est ce qu ils utilisent pour les lasers de disneyland
mais si les tubes sont en oxyde de bérylium, ça pose pas de probleme.
de plus la volvic est faiblement minéralisé de mémoire, non?

[tek-man]

on avais déja regardé avec M4vrick concernant le refroidissement d un lexel 85.
d apres les calculs d amis spécialistes, il faut obligatoirement un groupe froid pour refroidir l'eau, sinon l'élévation en température de l eau dépassera la température maximale admissible dans le laser.
en général les lasers a argon n ont pas de probleme de transfert d ions dans la mesure ou le tube est en oxyde de bérylium et que l eau circule contre. il n y a plus contact avec les électrodes comme avec les premiers spectra physics.
maintenant je pense que l eau seule est mieux qu avec un additif.

On avait pensé, avec itchy, à modifier une clim portable pour faciliter le refroidissement aussi..

[genesis]

oui c'est aussi une solution

[electron190]

Je suis allé faire un tour sur le lien de Genesis et de David , époustouflant
Je ne connaissais pas ce coté des lasers ( les miens c'est plutot rubis, Nd Yag ou CO2 )

Je crois que vous m'avez donné le virus et ça vaut bien le tesla

Al@in

[dj_richu]

Sans blague, lundi j'ai été dans un club (red-light) et l'eau du robiné est super chaude! Pourtant c'est un frog le laser

L astuce de l Eau chaude en boite de nuit dans les toilettes est monnaie courante...

Explication:
on veux faire du profit (beaucoup meme), donc il faut vendre.
Que vend t on en boite de nuit? LES BOISSONS

Pour eviter que des petits "malins" aillent se desalterer dans les toilettes, l eau des robinet est chauffée et devient de ce fait "dégueulasse" a boire.. enfin on cherche du frais et c est chaud...

Resultat: les clubbers doivent consommer pour se rafraichir.


En aucun cas le circuit de refroidissement d un laser n a le droit d etre raccordé sur un circuit d eau potable!!

Explication: le tube de BeO2 peut se fragiliser avec le temps... d ou degagement de fines particules d oxyde de bérellyum... ou vont elles dans l eau qui finirait au robinet... Imaginez vous quelqu un ingerant du BeO2... 50ng suffisent pour provoquer oedeme pulmonaire

[genesis]

oui mais tu confonds boire et respirer
mais l eau en sortie du laser pars a l egout c est tout

[dj_richu]

mui... je pense que BeO2 inhalé ou ingéré ca reste plus que dangereux...
l eau de refroidissement part directement a l egout... sans passer par les lavabos de la boite de nuit..

[genesis]

nan, je pense que c est plus inhalé le dangeureux car ingéré, il s evacue par les voies naturelles, comme l amiante, c est dans les poumons qu elle est dangeureuse.

[tek-man]

La technique de récyclage de l'eau de refroidissement, est surtout utilisée pour les cuvette des chiottes!
Là sur une grosse boite c'est des dizaines de litres d'eau par minutes qui partent à la trappe!
Je vois rarement un mec boire l'eau de la cuvette!