A che temperatura va impostato il refrigeratore d'acqua?

“Più freddo è meglio” non vale per il refrigeratore di un laser: la sorgente laser rende al meglio alla temperatura di progetto, e perde potenza sia al di sotto sia al di sopra. Abbastanza lontano in un senso o nell’altro, si producono danni.

• Troppo calda. Riduce potenza e qualità del raggio e, nel tempo, accorcia la vita della sorgente bruciando anodo e catodo.
• Troppo fredda. Riduce potenza e qualità del raggio, e la tensione termica può incrinare l’involucro di vetro e distruggere la sorgente all’istante.

Condensa su una sorgente laser in funzione

Una sorgente laser CO₂ funziona a tensione molto alta. La condensa che si forma sul vetro e sui collegamenti degli elettrodi crea un percorso lungo il quale quella tensione si scarica dove non dovrebbe. Ciò provoca archi elettrici, danneggia la sorgente ed è un vero rischio elettrico. Non è un meccanismo di usura lenta: può distruggere un tubo in poco tempo.

La regola: restare sopra il punto di rugiada

Il punto di rugiada è la temperatura alla quale l’aria del laboratorio comincia a rilasciare la propria umidità sotto forma di acqua liquida. Se si raffredda una superficie al di sotto di esso, su quella superficie si forma acqua.

La regola vera non è un numero fisso:

Mantenere l’acqua di raffreddamento sopra il punto di rugiada del locale in cui si trova la macchina, e il più possibile al di sotto del massimo della macchina, purché la prima condizione sia rispettata.

Il punto di rugiada non è costante. Sale con l’umidità e con la temperatura del locale, ed è per questo che si tratta soprattutto di un problema estivo, e che un’impostazione andata bene tutto l’inverno può cominciare a causare condensa a luglio senza che nessuno abbia cambiato nulla.

Calcolare il punto di rugiada

1. Mettere un termoigrometro economico accanto alla macchina.
2. Leggere la temperatura del locale e l’umidità relativa.
3. Cercare il punto di rugiada per quella combinazione. Va bene qualsiasi calcolatore online del punto di rugiada, e molti igrometri lo indicano direttamente.
4. Impostare la temperatura dell’acqua al di sopra di quel valore, con un margine.

Esempio. Il laboratorio è a 26 °C con il 70% di umidità relativa. Il punto di rugiada è intorno ai 20 °C. Con l’acqua impostata a 18 °C si forma condensa sul tubo; con l’acqua a 22 °C no.

Ricontrolli quando cambia il tempo

È un controllo stagionale, non un’impostazione una tantum. Una settimana estiva umida può spostare il punto di rugiada di diversi gradi.

I refrigeratori BRM sono già impostati per i climi europei

Sulle macchine BRM i refrigeratori sono impostati su un intervallo sicuro per i climi europei. In un clima diverso potrebbe essere necessario regolare la temperatura.

La sorgente laser stessa ha un intervallo ideale da 22 °C a 28 °C. Se per restare sopra il punto di rugiada dovesse uscire da questo intervallo, usi invece un deumidificatore o l’aria condizionata.

Altri aspetti importanti

Lasci il tempo di stabilizzarsi. Accenda il refrigeratore e lasci che tutto il volume d’acqua raggiunga una temperatura uniforme prima di avviare il laser. Avviare il laser con acqua ancora stratificata sottopone la sorgente a uno shock termico. Con un normale circuito di raffreddamento, l’indicazione generale è di attendere 30 minuti dopo l’accensione della macchina prima di iniziare a produrre. Serve solo quando la temperatura è fuori dall’intervallo ideale.

Attenzione all’acqua che non si raffredda mai abbastanza. Se il refrigeratore non riesce a mantenere la temperatura impostata durante un lavoro lungo, si tratta di un guasto diverso: controlli il livello del liquido, il flusso e che intorno al refrigeratore ci sia abbastanza spazio per smaltire il calore. Un refrigeratore schiacciato contro una parete non può fare il suo lavoro.

Il sintomo classico di un problema di raffreddamento è una macchina che taglia bene per i primi 15-20 minuti e poi si indebolisce progressivamente. Se è ciò che osserva, controlli il raffreddamento prima di sospettare la sorgente laser.

La qualità dell’acqua è un aspetto distinto dalla temperatura, e altrettanto importante. Quale acqua usare, ogni quanto cambiarla e come riempire e svuotare l’unità è spiegato in il refrigeratore d’acqua in perfette condizioni.

CW-3000 e CW-5000/5200 non sono la stessa macchina

Sono macchine diverse, ed è questa la risposta a “perché sul mio non posso impostare la temperatura?”

Il CW-3000 non ha un circuito frigorifero né un’impostazione di temperatura. È un radiatore con una ventola: trasferisce il calore dall’acqua al locale. Può solo portare l’acqua vicino alla temperatura ambiente, mai al di sotto. Ne deriva una conseguenza utile: un CW-3000 non può causare condensa, perché non può portare l’acqua sotto il punto di rugiada. Significa anche che in una giornata calda, in un laboratorio caldo, l’acqua di raffreddamento è calda, e nell’unità non c’è nulla che possa rimediare. In quel caso la soluzione è raffreddare il locale.

Il CW-5000 e il CW-5200 hanno un compressore e una vera regolazione della temperatura. Possono mantenere una temperatura impostata al di sotto di quella ambiente, che è ciò che serve, ed è per questo che la regola del punto di rugiada vale per questi e non per il CW-3000. Di solito offrono due modalità:

• Modalità intelligente, che segue la temperatura del locale e mantiene l’acqua qualche grado al di sotto. Comoda e ragionevolmente sicura dalla condensa in un laboratorio temperato, ma in una giornata calda segue il locale verso l’alto, quindi l’acqua può risultare più calda di quanto la sorgente desideri. Inoltre nei lavori molto lunghi la potenza oscilla leggermente. Per la produzione in serie suggeriamo la modalità a temperatura costante, che elimina la variazione di 1-2 W introdotta dalla modalità intelligente.
• Modalità a temperatura costante, in cui si imposta un valore assoluto e il refrigeratore lo mantiene. È la modalità da usare se si vuole avere il controllo, e quella in cui la regola del punto di rugiada conta davvero.

Se il refrigeratore va in allarme invece di funzionare semplicemente troppo caldo, il problema è un altro: allarme del CW-3000 e allarme del CW-5000 / CW-5200.

L’inverno è l’altra metà del problema

Il freddo porta rischi propri: una macchina al di sotto della temperatura ambiente minima non rende, e l’acqua lasciata in un laboratorio non riscaldato può congelare e spaccare il tubo o le tubazioni. Questo aspetto è trattato in la macchina laser e il refrigeratore d’acqua resistono al freddo?

Una checklist stagionale

Quando	Controllo
A ogni avvio	Livello del liquido, flusso, e che il refrigeratore sia in funzione prima che il laser si attivi.
Inizio dell’estate	Misurare temperatura e umidità del locale, calcolare il punto di rugiada e, se necessario, alzare la temperatura impostata dell’acqua. Verificare che intorno al refrigeratore l’aria circoli.
Durante le ondate di caldo	Cercare condensa sul tubo e sui suoi collegamenti. Se se ne trova, fermarsi e alzare la temperatura impostata.
Inizio dell’inverno	Verificare che il laboratorio resti entro l’intervallo di temperatura ambiente della macchina, e proteggere dal gelo se non è così.
Periodicamente	Qualità e sostituzione dell’acqua. Veda il refrigeratore d’acqua in perfette condizioni.

Su una macchina BRM

Le macchine BRM vengono fornite con impostazioni dell’acqua predefinite, corrette per la maggior parte dei clienti. Sulle generazioni più recenti il refrigeratore di serie è ulteriormente sovradimensionato, così che anche le località calde, comprese quelle equatoriali, non sono un problema.

Consegniamo il refrigeratore in modalità intelligente per impostazione predefinita, perché la condensa è il rischio che richiede un controllo costante. Se le serve la stabilità di potenza e accetta il controllo aggiuntivo, passi alla modalità a temperatura costante.

Se non è sicuro di che cosa richieda la Sua macchina, o ha trovato condensa sul tubo, ci contatti indicando il modello e il numero di serie della macchina.