Pod oblikovanjem snopa često mislimo na upotrebu leća za oblikovanje snopa, leća, mikroleća ili vlakana različitih oblika za postizanje homogenizirajućeg učinka na svjetlosnu točku. Ovdje predstavljamo novu metodu: BrightLine tehnologiju zavarivanja tvrtke TRUMP, koja koristi vlakno 2-in-1 (Slika 1), koje se sastoji od unutarnje jezgre vlakna i vanjskog prstena vlakana. Dvije zrake su superponirane da djeluju na područje obrade.
Slika 1 TRUNP-ova 2-in-1 tehnologija vlakana
U procesu dubokog prodiranja, metal na sićušnom mjestu se topi i isparava toplinom lasera, stvarajući paru pod visokim pritiskom na dnu sićušne rupice. Para se izbacuje s dna što dovodi do gubitka materijala, koji se naziva i prskanje. Cijeli proces sličan je kipućoj vodi kod kuće koja neprestano stvara mjehuriće. Pri korištenju 2-in-1 snopa za oblikovanje, vanjsko prstenasto vlakno pruža veću površinu "odbojnika" oko mikrootvora, dopuštajući visokotlačnoj pari da izađe. Vanjska prstenasta greda pomaže u stvaranju stabilnijeg procesa zavarivanja s dubljim taljenjem.
U isto vrijeme, zraka vanjskog prstena mijenja smjer protoka tekućine rastaljenog metala (slika 2). Ubrzani tok rastaljenog metala prema površini skreće se u stranu pod utjecajem pulsa prstenastog snopa. Stoga, pod kombiniranim učinkom gore navedenih dviju promjena, eksperimentalno je dokazano da tehnika oblikovanja unutarnjih i vanjskih vlakana može smanjiti prskanje za 90 posto.
Slika 2. Promjena bazena taline pod djelovanjem unutarnje i vanjske grede
Putanja oscilacije grede prikazana je na donjoj slici. Za neke postupke sučeonog i preklopnog zavarivanja, gdje postoje razmaci između dijelova i nema dodatnog materijala, a konvencionalno lasersko zavarivanje slijedi ravnu liniju duž razmaka, nije moguće učinkovito zavarivanje. Stoga se dovodi oscilacija grede (oscilacija ili kolebanje), gdje se ravne linije i pokreti gore i dolje preklapaju kako bi se stvorila spirala (Slika 3), povećavajući površinu rastaljenog bazena gdje metalna tekućina ispunjava prazninu za zavarivanje. Korištenje oscilacije snopa ima dodatnu prednost kompenzacije grešaka u dimenzijama u dijelu, smanjenja poroznosti i povećanja estetike zavara i stabilnosti procesa zavarivanja.
Slika 3 Superponirana putanja pravocrtnog gibanja i oscilacija gore-dolje
Korištenje kombinacije oblikovanja grede i oscilacije grede može uvelike poboljšati stabilnost procesa zavarivanja dubokim taljenjem, zavarljivost aluminijskih legura i čelika visoke čvrstoće te učinkovito izbjeći mikropukotine. Međutim, za neke materijale još uvijek postoje nasumične mikropukotine. Slike 4-6 u nastavku prikazuju učinkovitost zavarivanja aluminijske legure serije 6XXX pod tri uvjeta oblikovanja grede, oscilacije grede i oblikovanja i oscilacije grede.
Slika 4 Učinak mikroskopske zrake koja oblikuje sekciju zavarivanja
Slika 5 mikroskopski učinak poprečnog presjeka zavarivanja snopa
Slika 6 Učinak mikroskopskog oblikovanja grede i poprečnog presjeka zavarivanja snopa
