Με τον όρο Beam Shaping, εννοούμε συχνά τη χρήση φακών διαμόρφωσης δέσμης, φακών, μικροφακών ή διαφορετικού σχήματος ινών για την επίτευξη ομογενοποιητικής επίδρασης στο φωτεινό σημείο. Εδώ εισάγουμε μια νέα μέθοδο: τεχνολογία συγκόλλησης BrightLine από την TRUMP, χρησιμοποιώντας μια ίνα 2-σε-1 (Εικόνα 1), η οποία αποτελείται από έναν εσωτερικό πυρήνα ινών και έναν εξωτερικό δακτύλιο ινών. Οι δύο δοκοί υπερτίθενται για να δράσουν στην περιοχή επεξεργασίας.
Εικόνα 1 Τεχνολογία ινών 2-σε-1 TRUNP
Στη διαδικασία βαθιάς διείσδυσης, το μέταλλο στη μικροσκοπική θέση λιώνει και εξατμίζεται από τη θερμότητα του λέιζερ, παράγοντας ατμό υψηλής πίεσης στο κάτω μέρος της μικροσκοπικής οπής. Ο ατμός εκτοξεύεται από τον πυθμένα με αποτέλεσμα την απώλεια υλικού, που ονομάζεται επίσης πιτσίλισμα. Η όλη διαδικασία μοιάζει με το βραστό νερό στο σπίτι που δημιουργεί συνεχώς φυσαλίδες. Όταν χρησιμοποιείτε μια δέσμη διαμόρφωσης 2-σε-1, η ίνα του εξωτερικού δακτυλίου παρέχει μια μεγαλύτερη περιοχή "ρυθμιστικού" γύρω από το μικροδιάφραγμα, επιτρέποντας στον ατμό υψηλής πίεσης να διαφύγει. Η εξωτερική δοκός δακτυλίου βοηθά στη δημιουργία μιας πιο σταθερής διαδικασίας συγκόλλησης με βαθύτερη τήξη.
Ταυτόχρονα, η εξωτερική δοκός δακτυλίου αλλάζει την κατεύθυνση ροής του λιωμένου μεταλλικού υγρού της πισίνας (Εικόνα 2). Η επιταχυνόμενη ροή του λιωμένου μετάλλου προς την επιφάνεια εκτρέπεται προς τα πλάγια υπό την επίδραση του παλμού της δακτυλιοειδούς δέσμης. Επομένως, κάτω από τη συνδυασμένη επίδραση των δύο παραπάνω αλλαγών, αποδεικνύεται πειραματικά ότι η τεχνική διαμόρφωσης εσωτερικής και εξωτερικής ίνας μπορεί να μειώσει το πιτσίλισμα κατά 90 τοις εκατό.
Εικόνα 2 Αλλαγή δεξαμενής τήγματος υπό την επίδραση εσωτερικών και εξωτερικών δοκών
Η τροχιά ταλάντωσης της δέσμης φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Για ορισμένες διεργασίες συγκόλλησης με άκρο και γύρο, όπου υπάρχουν κενά μεταξύ των εξαρτημάτων και δεν υπάρχει υλικό πλήρωσης, και η συμβατική συγκόλληση με λέιζερ ακολουθεί μια ευθεία γραμμή κατά μήκος του διακένου, δεν είναι δυνατή η αποτελεσματική συγκόλληση. Επομένως, εισάγεται η ταλάντωση δέσμης (ταλάντωση ή ταλάντωση), όπου οι ευθείες γραμμές και οι κινήσεις πάνω και κάτω υπερτίθενται για να δημιουργήσουν μια σπείρα (Εικόνα 3), αυξάνοντας την περιοχή της λιωμένης πισίνας όπου το μεταλλικό υγρό γεμίζει το κενό για συγκόλληση. Η χρήση της ταλάντωσης δέσμης έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα της αντιστάθμισης των σφαλμάτων διαστάσεων στο τμήμα, μειώνοντας το πορώδες και αυξάνοντας την αισθητική της συγκόλλησης και τη σταθερότητα της διαδικασίας συγκόλλησης.
Σχήμα 3 Επάλληλη τροχιά κίνησης ευθείας γραμμής και ταλάντωσης άνω-κάτω
Η χρήση ενός συνδυασμού διαμόρφωσης δοκού και ταλάντωσης δοκού μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη σταθερότητα της διαδικασίας συγκόλλησης βαθιάς σύντηξης, τη συγκολλησιμότητα των κραμάτων αλουμινίου και των χάλυβων υψηλής αντοχής και την αποτελεσματική αποφυγή μικρορωγμών. Ωστόσο, για ορισμένα υλικά, εξακολουθεί να υπάρχει τυχαία μικρορωγμάτωση. Τα σχήματα 4-6 παρακάτω δείχνουν την απόδοση συγκόλλησης του κράματος αλουμινίου της σειράς 6XXX υπό τρεις συνθήκες διαμόρφωσης δοκού, ταλάντωσης δοκού και διαμόρφωσης και ταλάντωσης δοκού.
Εικόνα 4 Η επίδραση του τμήματος συγκόλλησης που διαμορφώνει τη μικροσκοπική δέσμη
Σχήμα 5 το μικροσκοπικό αποτέλεσμα της διατομής συγκόλλησης με αιώρηση δοκού
Σχήμα 6 Η επίδραση της μικροσκοπικής διαμόρφωσης δοκού και της διατομής συγκόλλησης με αιώρηση δοκού
