A Beam Shaping alatt gyakran értjük nyalábformázó lencsék, lencsék, mikrolencsék vagy különböző alakú szálak használatát a fényfolt homogenizáló hatásának elérése érdekében. Itt bemutatunk egy új módszert: a TRUMP BrightLine hegesztési technológiáját, amely egy 2-in-1 szálat használ (1. ábra), amely egy belső szálmagból és egy külső szálgyűrűből áll. A két sugár egymásra van helyezve, hogy a feldolgozási területre hatnak.
1. ábra A TRUNP 2-in-1 üvegszálas technológiája
A mély behatolási eljárás során az apró helyen lévő fém a lézer hő hatására megolvad és elpárolog, és nagy nyomású gőz keletkezik az apró lyuk alján. A gőz az aljáról távozik, ami anyagveszteséget okoz, amelyet fröccsenésnek is neveznek. Az egész folyamat hasonló az otthoni forrásban lévő vízhez, amely folyamatosan buborékokat generál. Ha 2-in-1 alakító sugárnyalábot használunk, a külső gyűrűszál nagyobb "puffer" területet biztosít a mikronyílás körül, lehetővé téve a nagynyomású gőz távozását. A külső gyűrűs gerenda segít egy stabilabb hegesztési folyamat létrehozásában, mélyebb olvadással.
Ugyanakkor a külső gyűrűs nyaláb megváltoztatja az olvadt medencefém folyadék áramlási irányát (2. ábra). Az olvadt fém felgyorsult áramlása a felület felé a gyűrűnyaláb impulzus hatására oldalra terelődik. Ezért a fenti két változás együttes hatására kísérletileg bebizonyosodott, hogy a belső és külső szálalakító technika 90 százalékkal csökkenti a fröcskölést.
2. ábra Az olvadékmedence változása belső és külső gerendák hatására
A nyaláb oszcillációs pályája az alábbi ábrán látható. Egyes tompa- és laphegesztési eljárásoknál, ahol hézagok vannak az alkatrészek között, és nincs töltőanyag, és a hagyományos lézeres hegesztés a rés mentén egyenes vonalat követ, nem lehet hatékonyan hegesztést végezni. Ezért bevezetik a nyaláb oszcillációját (Oscillation vagy Wobble), ahol az egyenes vonalak és a fel-le mozgások egymásra helyezve egy spirált hoznak létre (3. ábra), megnövelve az olvadt medence területét, ahol a fémfolyadék kitölti a hegesztéshez szükséges rést. A sugároszcilláció használatának további előnye, hogy kiegyenlíti az alkatrész mérethibáit, csökkenti a porozitást és növeli a varrat esztétikáját és a hegesztési folyamat stabilitását.
3. ábra Egyenes vonalú mozgás és fel-le oszcilláció egymásra épülő pályája
A sugárformálás és a sugároszcilláció kombinációjának alkalmazása nagymértékben javíthatja a mélyhegesztési folyamat stabilitását, az alumíniumötvözetek és a nagy szilárdságú acélok hegeszthetőségét, és hatékonyan elkerülheti a mikrorepedést. Egyes anyagoknál azonban továbbra is előfordul a véletlenszerű mikrorepedés. Az alábbi 4-6 ábrák a 6XXX sorozatú alumíniumötvözet hegesztési teljesítményét mutatják be három körülmény között: sugárformálás, sugároszcilláció, valamint sugárformálás és oszcilláció.
4. ábra Mikroszkopikus nyalábformáló hegesztési metszet hatása
5. ábra a gerenda lengőhegesztési keresztmetszet mikroszkopikus hatása
6. ábra A mikroszkopikus sugáralakítás és a gerenda lengőhegesztés keresztmetszete hatása
