Pod Beam Shaping često mislimo na upotrebu sočiva za oblikovanje zraka, sočiva, mikroleća ili vlakana različitih oblika kako bi se postigao efekat homogenizacije na svjetlosnoj mrlji. Ovdje predstavljamo novu metodu: BrightLine tehnologiju zavarivanja iz TRUMP-a, koristeći 2-u-1 vlakno (Slika 1), koje se sastoji od unutrašnjeg vlaknastog jezgra i vanjskog vlaknastog prstena. Dva snopa su postavljena da djeluju na područje obrade.
Slika 1 TRUNP-ova 2-u-1 tehnologija vlakana
U procesu duboke penetracije, metal na maloj lokaciji se topi i isparava laserskom toplinom, stvarajući paru pod visokim pritiskom na dnu male rupe. Para se izbacuje sa dna što rezultira gubitkom materijala, koji se naziva i prskanjem. Cijeli proces je sličan ključanju vode kod kuće koja neprekidno stvara mjehuriće. Kada koristite gredu za oblikovanje 2-u-1, vlakno vanjskog prstena obezbjeđuje veću površinu "tampon" oko mikro-otvora, omogućavajući pari pod visokim pritiskom da izađe. Vanjski prstenasti snop pomaže u stvaranju stabilnijeg procesa zavarivanja s dubljim topljenjem.
U isto vrijeme, vanjski snop prstena mijenja smjer protoka tekućine rastopljenog metala bazena (slika 2). Ubrzani tok rastaljenog metala prema površini se odbija u stranu pod utjecajem pulsa prstenastog snopa. Stoga, pod kombinovanim efektom gornje dvije promjene, eksperimentalno je dokazano da tehnika oblikovanja unutarnjeg i vanjskog vlakna može smanjiti prskanje za 90 posto.
Slika 2 Promjena bazena taline pod djelovanjem unutrašnjih i vanjskih greda
Putanja oscilacije zraka prikazana je na donjoj slici. Za neke procese sučeonog i preklopnog zavarivanja, gdje postoje praznine između dijelova i nema materijala za punjenje, a konvencionalno lasersko zavarivanje prati pravu liniju duž razmaka, nije moguće efikasno zavariti. Zbog toga se dovodi oscilacija snopa (oscilacija ili kolebanje), gdje se prave linije i pomaci gore i dolje nadmeću kako bi se stvorila spirala (slika 3), povećavajući površinu rastopljenog bazena gdje metalna tekućina ispunjava prazninu za zavarivanje. Upotreba oscilacije snopa ima dodatnu prednost kompenzacije dimenzionalnih grešaka u dijelu, smanjenja poroznosti i povećanja estetike šava i stabilnosti procesa zavarivanja.
Slika 3. Pravolinijsko kretanje i oscilacija gore-dolje suponirana putanja
Upotreba kombinacije oblikovanja snopa i oscilacije snopa može uvelike poboljšati stabilnost procesa zavarivanja dubokim topljenjem, zavarljivost aluminijskih legura i čelika visoke čvrstoće i efikasno izbjeći mikropukotine. Međutim, za neke materijale i dalje postoji slučajna mikropukotina. Slike 4-6 ispod pokazuju performanse zavarivanja legure aluminijuma serije 6XXX pod tri uslova oblikovanja snopa, oscilovanja snopa i oblikovanja i oscilovanja snopa.
Slika 4. Utjecaj mikroskopske grede za zavarivanje sekcije
Slika 5 mikroskopski efekat poprečnog presjeka zavarivanja gredom
Slika 6. Utjecaj mikroskopskog oblikovanja grede i poprečnog presjeka zavarivanja grede
