Z oblikovanjem snopa pogosto mislimo na uporabo leč za oblikovanje snopa, leč, mikroleč ali različno oblikovanih vlaken za doseganje homogenizirajočega učinka na svetlobni točki. Tukaj predstavljamo novo metodo: varilno tehnologijo BrightLine podjetja TRUMP, ki uporablja 2-in-1 vlakno (slika 1), ki je sestavljeno iz notranjega vlaknenega jedra in zunanjega vlaknenega obroča. Dva žarka sta postavljena drug na drugega, da delujeta na obdelovalno območje.
Slika 1 TRUNP-jeva tehnologija vlaken 2-in-1
V postopku globoke penetracije se kovina na majhni lokaciji stopi in upari z lasersko toploto, pri čemer na dnu majhne luknje nastane para pod visokim pritiskom. Para se izloči z dna, kar povzroči izgubo materiala, imenovano tudi brizganje. Celoten postopek je podoben vreli vodi doma, ki nenehno ustvarja mehurčke. Pri uporabi 2-in-1 oblikovalnega žarka zagotavlja vlakno zunanjega obroča večjo površino »blažilnika« okoli mikroodprtine, ki omogoča uhajanje visokotlačne pare. Zunanji obročni žarek pomaga ustvariti stabilnejši postopek varjenja z globljim taljenjem.
Hkrati zunanji obročni žarek spremeni smer pretoka staljene kovinske tekočine (slika 2). Pospešen tok staljene kovine proti površini se pod vplivom impulza obročastega žarka odkloni vstran. Zato je pod skupnim učinkom zgornjih dveh sprememb eksperimentalno dokazano, da lahko tehnika oblikovanja notranjih in zunanjih vlaken zmanjša brizganje za 90 odstotkov.
Slika 2 Sprememba bazena taline pod delovanjem notranjih in zunanjih žarkov
Pot nihanja žarka je prikazana na spodnji sliki. Pri nekaterih postopkih sočelnega in prekrivnega varjenja, kjer so reže med deli in ni dodajnega materiala, običajno lasersko varjenje pa sledi ravni črti vzdolž reže, ni mogoče učinkovito variti. Zato se vnese nihanje žarka (nihanje ali nihanje), kjer se ravne črte in premiki navzgor in navzdol prekrijejo, da ustvarijo spiralo (slika 3), s čimer se poveča površina staljenega bazena, kjer kovinska tekočina zapolni vrzel za varjenje. Uporaba nihanja žarka ima dodatno prednost kompenzacije dimenzijskih napak v delu, zmanjšanja poroznosti in povečanja estetike zvara in stabilnosti varilnega procesa.
Slika 3 Dolžina premočrtnega gibanja in nihanja navzgor in navzdol
Uporaba kombinacije oblikovanja žarka in nihanja žarka lahko močno izboljša stabilnost procesa varjenja z globokim taljenjem, varivost aluminijevih zlitin in jekel visoke trdnosti ter učinkovito prepreči mikrorazpoke. Vendar pri nekaterih materialih še vedno obstajajo naključne mikrorazpoke. Slike 4-6 spodaj prikazujejo varilno zmogljivost aluminijeve zlitine serije 6XXX pod tremi pogoji oblikovanja žarka, nihanja žarka ter oblikovanja in nihanja žarka.
Slika 4 Učinek varjenja, ki oblikuje mikroskopski žarek
Slika 5 mikroskopski učinek nihajnega varilnega prereza žarka
Slika 6 Učinek mikroskopskega oblikovanja žarka in prečnega prereza varjenja z nihanjem žarka
