Под оформяне на лъча често имаме предвид използването на оформящи лъча лещи, лещи, микролещи или влакна с различна форма за постигане на хомогенизиращ ефект върху светлинното петно. Тук представяме нов метод: технология за заваряване BrightLine от TRUMP, използваща 2-in-1 влакно (Фигура 1), което се състои от вътрешно влакнесто ядро и външен влакнен пръстен. Двата лъча се наслагват, за да действат върху зоната на обработка.
Фигура 1 Оптична технология 2-in-1 на TRUNP
В процеса на дълбоко проникване металът в малкото място се разтопява и изпарява от лазерната топлина, произвеждайки пара под високо налягане в дъното на малката дупка. Парата се изхвърля от дъното, което води до загуба на материал, наричана още пръски. Целият процес е подобен на вряща вода у дома, която непрекъснато генерира мехурчета. Когато се използва 2-in-1 оформяща греда, влакното на външния пръстен осигурява по-голяма площ на „буфер“ около микроотвора, което позволява на изпаренията под високо налягане да излязат. Външният пръстен спомага за създаването на по-стабилен процес на заваряване с по-дълбоко топене.
В същото време лъчът на външния пръстен променя посоката на потока на разтопената метална течност (Фигура 2). Ускореният поток от разтопен метал към повърхността се отклонява настрани под въздействието на импулса на пръстеновидния лъч. Следователно, при комбинирания ефект на горните две промени, експериментално е доказано, че техниката за оформяне на вътрешни и външни влакна може да намали пръскането с 90 процента.
Фигура 2 Промяна на стопилката под действието на вътрешни и външни лъчи
Траекторията на трептене на лъча е показана на фигурата по-долу. При някои процеси на челно и припокриване на заваряване, при които има празнини между частите и няма добавъчен материал, а конвенционалното лазерно заваряване следва права линия по протежение на междината, не е възможно да се заварява ефективно. Поради това се въвежда трептене на лъча (колебане или трептене), където правите линии и движенията нагоре и надолу се наслагват, за да създадат спирала (Фигура 3), увеличавайки площта на разтопения басейн, където металната течност запълва празнината за заваряване. Използването на трептене на лъча има допълнителната полза за компенсиране на грешките в размерите на детайла, намаляване на порьозността и повишаване на естетиката на заваръчния шев и стабилността на процеса на заваряване.
Фигура 3 Наложена траектория на движение по права линия и трептене нагоре-надолу
Използването на комбинация от оформяне на лъча и трептене на лъча може значително да подобри стабилността на процеса на заваряване с дълбоко топене, заваряемостта на алуминиеви сплави и стомани с висока якост и ефективно да избегне микропукнатини. Въпреки това, за някои материали все още съществуват произволни микропукнатини. Фигурите 4-6 по-долу показват ефективността на заваряване на алуминиева сплав от серия 6XXX при три условия на оформяне на лъча, трептене на лъча и оформяне и трептене на лъча.
Фигура 4 Ефектът от заваръчната секция за оформяне на микроскопичен лъч
Фигура 5 микроскопичният ефект на напречното сечение на заваряване с люлеене на лъча
Фигура 6 Ефектът от оформянето на микроскопичния лъч и напречното сечение на заваряване с люлеене на лъча
