Por Beam Shaping, muitas vezes queremos dizer o uso de lentes de modelagem de feixe, lentes, microlentes ou fibras de diferentes formatos para obter um efeito homogeneizador no ponto de luz. Apresentamos aqui um novo método: a tecnologia de soldagem BrightLine da TRUMP, usando uma fibra 2-in-1 (Figura 1), que é composta por um núcleo de fibra interno e um anel de fibra externo. Os dois feixes são sobrepostos para atuar na área de processamento.
Figura 1 Tecnologia de fibra 2-em-1 da TRUNP
No Processo de Penetração Profunda, o metal no local minúsculo é derretido e vaporizado pelo calor do laser, produzindo vapor de alta pressão no fundo do minúsculo orifício. O vapor é ejetado do fundo resultando em perda de material, também chamada de respingo. Todo o processo é semelhante à água fervente em casa que gera bolhas continuamente. Ao usar um feixe de modelagem 2-in-1, a fibra do anel externo fornece uma área maior de "tampão" ao redor da microabertura, permitindo que o vapor de alta pressão escape. O feixe de anel externo ajuda a criar um processo de soldagem mais estável com uma fusão mais profunda.
Ao mesmo tempo, o feixe do anel externo muda a direção do fluxo do líquido metálico da poça fundida (Figura 2). O fluxo acelerado de metal fundido em direção à superfície é desviado para o lado sob a influência do pulso do feixe de anel. Portanto, sob o efeito combinado das duas mudanças acima, está provado experimentalmente que a técnica de modelagem interna e externa da fibra pode reduzir os respingos em 90%.
Figura 2 Mudança da poça de fusão sob a ação de vigas internas e externas
A trajetória de oscilação do feixe é mostrada na figura abaixo. Para alguns processos de soldagem de topo e sobreposição, onde há folgas entre as peças e nenhum material de enchimento, e a soldagem a laser convencional segue uma linha reta ao longo da folga, não é possível soldar de forma eficaz. Assim, a oscilação do feixe (Oscilation ou Wobble) é trazida, onde linhas retas e movimentos para cima e para baixo se sobrepõem para criar uma espiral (Figura 3), aumentando a área da poça de fusão onde o líquido metálico preenche a lacuna para soldagem. O uso da oscilação do feixe tem o benefício adicional de compensar erros dimensionais na peça, reduzindo a porosidade e aumentando a estética da solda e a estabilidade do processo de soldagem.
Figura 3 Movimento em linha reta e trajetória sobreposta de oscilação para cima e para baixo
O uso de uma combinação de modelagem de feixe e oscilação de feixe pode melhorar muito a estabilidade do processo de soldagem por fusão profunda, a soldabilidade de ligas de alumínio e aços de alta resistência e evitar microfissuras com eficiência. No entanto, para alguns materiais, ainda existem microfissuras aleatórias. As figuras 4-6 abaixo mostram o desempenho de soldagem da liga de alumínio da série 6XXX sob três condições de conformação do feixe, oscilação do feixe e conformação e oscilação do feixe.
Figura 4 O efeito da seção de soldagem de modelagem de feixe microscópico
Figura 5 o efeito microscópico da seção transversal de soldagem por oscilação do feixe
Figura 6 O efeito da modelagem microscópica do feixe e da seção transversal da soldagem por oscilação do feixe
