ผู้เชี่ยวชาญในส่วนของการเชื่อมด้วยลำแสงเลเซอร์ (laser beam welding, LBW) หรือการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน (electron beam welding, EBW) ซึ่งมักจะนำเสนอเทคโนโลยีที่มีความน่าสนใจ แต่ทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับลูกค้ามักจะต้องเป็นการใช้ 2 เทคโนโลยีนี้ร่วมกัน กระบวนการทั้ง 2 นี้เหมาะสำหรับการเชื่อมประกอบชิ้นงานที่มีโครงสร้างองค์ประกอบซับซ้อนสูง และสามารถตอบสนองความต้องการความเข้มงวดและแม่นยำในการทำงานมากที่สุดสำหรับการประกอบในขั้นตอนสุดท้ายของโครงสร้างประเภทโลหะวิทยา
Laser beam welding (LBW)
แหล่งพลังงานที่ใช้ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์นั้นจะต้องใช้คลื่นแบบต่อเนื่องหรือการพัลส์ในการส่งอนุภาคโฟตอนออกมา ด้วยระบบคลื่นต่อเนื่อง จะมีผลทำให้ลำแสงเลเซอร์จะมีความสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการเชื่อม ระบบการพัลส์ จะเป็นตัวปรับให้ลำแสงขาออกให้มีความเหมาะสมและจะปิดในระหว่างที่มีพัลส์อื่นเข้ามา ด้วยทั้ง 2 วิธีนี้ ลำแสงเลเซอร์จะมุ่งเป้าไปยังผิวชิ้นงานที่ต้องการเชื่อมได้โดยตรง ลำแสงเลเซอร์เหล่านี้อาจถูกส่งไปยังส่วนที่ยากที่จะเข้าถึง หรืออาจจะส่งผ่านไฟเบอร์ออพติคที่มีความยืดหยุ่นสูงทำให้สามารถเชื่อมชิ้นงานในระยะไกลได้
ด้วยความหนาแน่นพลังงานสูงของเลเซอร์จะมีผลทำให้วัสดุสามารถหลวมเหลวได้อย่างรวดเร็วซึ่งช่วยในการตอบสนองการทำงานอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาสั้นๆ เมื่อเทียบกับวิธีดั้งเดิม เช่นการเชื่อมอาร์กด้วยทังสเตน GTAW (TIG welding) และกระบวนการที่คล้ายคลึงกัน พลังงานที่ใช้จะใช้ในช่วงเวลาสั้นๆและมีการกระจายตัวภายในชิ้นงานได้ดีส่งผลให้ส่วนที่ได้รับผลกระทบมีวงแคบและเกิดความเสียหายกับชิ้นงานน้อยที่สุด
Electron beam welding (EBW)
กระบวนการนี้ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม ซึ่งจะใช้สำหรับเชื่อมโลหะทนไฟและจะใช้ในกรณีที่การเชื่อมวิธีอื่นๆไม่สามารถทำได้ วิธีนี้พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนจะแปรผันเป็นพลังงานความร้อนซึ่งจะขับเคลื่อนให้เกิดแรงฟิวชั่น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเติมวัสดุประสานลงไปในระหว่างการเชื่อมและก่อให้เกิดรอยบิดจากการเชื่อมน้อยมากๆหรือแทบจะไม่เกิดขึ้นเลย ด้วยความหนาแน่นพลังงานสูงช่วยให้สามารถเชื่อมได้ลึกและแคบในอัตราส่วนที่ดีสูง ในขณะที่สภาพแวดล้อมแบบสุญญากาศทำให้มั่นใจได้ว่าในระหว่างการเชื่อมจะไม่มีก๊าซหรือสิ่งเจือปนในบรรยากาศเข้ามาเกี่ยวข้องในระหว่างการเชื่อม ซึ่งมีผลต่อคุณสมบัติทางด้านความแข็งแรงของโลหะเป็นสำคัญ ตัวอย่างเช่น การเชื่อมไททาเนียม ไนโอเบียม, โลหะทนไฟ และโลหะผสมนิกเกิล
อย่างไรก็ตามสาเหตุจำเป็นหลักที่ทำให้ต้องทำงานภายใต้สภาวะสุญญากาศนั้นคือการควบคุมลำอิเล็กตรอนให้มีความแม่นยำสูงสุด เนื่องจากการกระเจิงของอิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์ได้ง่ายเมื่อประทะกับโมเลกุลของอากาศ ซึ่งการลดแรงดันบรรยากาศจะทำให้สามารถควบคุมอิเล็กตรอนได้ง่ายมากขึ้น ห้องสุญญากาศในปัจจุบันจะมีการติดตั้งซีลที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง มีเซ็นเซอร์วัดสุญญากาศ และระบบปั้มประสิทธิภาพสูงที่ช่วยให้เกิดสุญญากาศได้อย่างรวดเร็ว ด้วยปัจจัยดังกล่าวจะทำให้ลำอิเล็กตรอนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.3-0.8 มิลลิเมตรเท่านั้น นอกจากนี้ การนำระบบ ซีเอ็นซีไมโครโปรเซสเซอร์ และระบบการตรวจสอบความปลอดภัยขั้นสูงทำให้จุดที่หลอมเหลวชิ้นงานมีขนาดเล็กลงและเชื่อมต่อชิ้นงานได้อย่างตรงจุดและสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำที่ความหนาตั้งแต่ 0.001 นิ้วไปจนถึงหลายๆนิ้ว ซึ่งทำให้เทคโนโลยี EBW เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมที่ดีที่สุดในขณะนี้
การเชื่อมด้วยลำแสงเลเซอร์ (LBW) หรือการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน (EBW) ทั้ง 2 วิธีนี้ได้รับความนิยมอย่างมากในการเชื่อมชิ้นงานโลหะหลายชนิดเข้าด้วยกัน แต่กระบวนการใดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด คำตอบของคำถามนี้จะขึ้นอยู่กับการใช้งานเชื่อม ในกรณีส่วนใหญ่จะได้รับประโยชน์สูงสุดเมื่อใช้วิธีการเชื่อมทั้ง 2 กระบวนการในระดับชั้นที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกระบวนการผลิตและส่วนประกอบชิ้นงานที่มีความซับซ้อนมากขึ้น กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์จำเป็นต้องใช้เมื่อขนาดของชิ้นงานประกอบมีขนาดใหญ่มากๆ สำหรับการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนจำเป็นต้องทำในห้องปิดที่สภาวะสุญญากาศ ซึ่งจะใช้ในชิ้นงานที่ต้องการประกอบในจะต้องทำภายใต้ภาวะสุญญากาศ (ปราศจากของเหลวและก๊าซ) เมื่อเชื่อมด้วยสำแสงอิเล็กตรอน ลำแสงอิเล็กตรอนจะเป็นตัวเลือกหลักเมื่อประกอบเสร็จจะต้องปิดผนึกชิ้นส่วนภายในด้วยสุญญากาศ เมื่อเจาะทะลุเกิน ½ นิ้ว เมื่อวัสดุชิ้นงานได้รับการเชื่อมทั้งการเชื่อมด้วยเลเซอร์หรือและอิเล็กตรอนแล้วอุณหภูมิชิ้นงานจะค่อยๆลดลงจนยอมรับได้ ก็จะได้ชิ้นงานที่มีความสมบูรณ์แบบมากกว่าชิ้นงานประเภทอื่นๆ ตัวอย่างการเชื่อมที่ต้องใช้ทั้ง 2 วิธีส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับการผลิตชิ้นส่วนเครื่องบินที่มีความซับซ้อนสูง เช่นวัสดุ ไทเทเนียมและโลหะผสม หรือไทเทเนียมและโลหะทนไฟ เช่น ทังสเตน ไนโอเบียม รีเนียม และแทนทาลัม เป็นต้น
