Med Beam Shaping menar vi ofta användningen av strålformande linser, linser, mikrolinser eller olika formade fibrer för att uppnå en homogeniserande effekt på ljuspunkten. Här introducerar vi en ny metod: BrightLine-svetsteknik från TRUMP, som använder en 2-in-1 fiber (Figur 1), som består av en inre fiberkärna och en yttre fiberring. De två strålarna är överlagrade för att verka på bearbetningsområdet.
Figur 1 TRUNP:s 2-in-1 fiberteknik
I den djupa penetrationsprocessen smälts metallen på den lilla platsen och förångas av laservärmen, vilket producerar högtrycksånga i botten av det lilla hålet. Ångan sprutas ut från botten vilket resulterar i materialförlust, även kallat stänk. Hela processen liknar kokande vatten hemma som kontinuerligt genererar bubblor. När du använder en 2-in-1 formningsstråle ger den yttre ringfibern en större yta av "buffert" runt mikroöppningen, vilket gör att högtrycksångan kan strömma ut. Den yttre ringbalken hjälper till att skapa en stabilare svetsprocess med en djupare smältning.
Samtidigt ändrar den yttre ringstrålen flödesriktningen för den smälta metallvätskan (Figur 2). Det accelererade flödet av smält metall mot ytan avleds åt sidan under inverkan av ringstrålepulsen. Därför, under den kombinerade effekten av ovanstående två förändringar, är det experimentellt bevisat att den inre och yttre fiberformningstekniken kan minska stänket med 90 procent.
Figur 2 Ändring av smältbassäng under inverkan av inre och yttre balkar
Strålens oscillationsbana visas i figuren nedan. För vissa stum- och höftsvetsprocesser, där det finns luckor mellan delar och inget tillsatsmaterial, och konventionell lasersvetsning följer en rak linje längs spalten, är det inte möjligt att svetsa effektivt. Därför tas stråloscillation (oscillation eller wobble) in, där raka linjer och upp- och nedrörelser överlagras för att skapa en spiral (Figur 3), vilket ökar det smälta poolområdet där metallvätskan fyller gapet för svetsning. Användningen av stråloscillation har den extra fördelen att kompensera för dimensionsfel i detaljen, minska porositeten och öka svetsens estetik och stabiliteten i svetsprocessen.
Figur 3 Rätlinjerörelse och upp-och-nedsvängning överlagrad bana
Användningen av en kombination av strålformning och stråloscillation kan avsevärt förbättra stabiliteten för djupsvetsningsprocessen, svetsbarheten hos aluminiumlegeringar och höghållfasta stål och effektivt undvika mikrosprickbildning. Men för vissa material finns det fortfarande slumpmässig mikrosprickning. Figurerna 4-6 nedan visar svetsprestandan för 6XXX-seriens aluminiumlegering under tre förhållanden: strålformning, stråloscillation och strålformning och oscillation.
Figur 4 Effekten av mikroskopisk stråleformande svetssektion
Figur 5 den mikroskopiska effekten av beam swing svetsning tvärsnitt
Figur 6 Effekten av mikroskopisk stråleformning och strålesvetsningstvärsnitt
