Ved fremstilling af batterier, der bruges i elektriske køretøjer, skal kobbermaterialer svejses ved høje hastigheder og uden sprøjt. Infrarøde lasere med bølgelængder tæt på 1000 nm anvendes typisk, men dette giver to hovedudfordringer til svejsning af kobbermaterialer: lav energiabsorption og procesustabilitet. Absorptionen af infrarødt laserlys af kobbermaterialer stiger med temperaturen. Når en højeffekts IR-laser bestråler en kobberoverflade, øges energiabsorptionshastigheden af kobberoverfladen pludselig efter dannelsen af små huller; hullerne er ustabile, og der dannes let sprøjt. På samme tid, fordi kraften af den infrarøde laser vil være stor, vil det gøre laseren beskadiget. Absorptionen af den blå laser af kobbermaterialet er omkring 60%, hvilket er meget mere effektivt end IR-laserens. Gennemførligheden af blå diodelasere til behandling af kobber er blevet rapporteret i noget litteratur. Blå lasere kan svejse kobberfolier eller plader med høj effektivitet og kvalitet. Omkostningerne ved blå lasere er dog meget højere end for NIR-lasere, og den maksimale udgangseffekt er begrænset til 2000 W. Ved at kombinere ulemperne ved lav IR-laserenergiabsorption, ustabil proces og lav udgangseffekt fra blå laser kan vi foreslå en blå-IR komposit lasersvejseproces. I denne svejseproces kan vi først smelte overfladen af grundmaterialet med en blå laser med høj absorption, og derefter øge dybden af den smeltede pool med en infrarød laser. Yang et al. undersøgte den næsten blå-infrarøde sammensatte lasersvejsning af en 3 mm tyk kobberplade baseret på eksperimenter og numeriske simuleringer; først blev kobberpladen opvarmet med en blå laser med lav effekt, og derefter bestrålede en høj-effekt infrarød laser pladens overflade med høj temperatur for at danne et dybt lille hul. Fujio et al. udviklet et blå-infrarød laser komposit svejsesystem og fandt ud af, at hybridlaserens svejseeffektivitet var 1,45 gange højere end den infrarøde lasers. Kaneko et al. brugt en koaksial komposit blå-infrarød laser til at forstørre den smeltede pool og små huller og stabilisere den interne termiske konvektion. Ved komposit blå-infrarød lasersvejsning påvirker absorptionen af laserenergi ikke kun stabiliteten af svejseprocessen, men også udstyrets levetid. Hvis temperaturen på kobberoverfladen er lav efter eksponering for den blå laser, er den IR-laserenergi, der reflekteres fra kobberoverfladen, høj, hvilket kan beskadige laserhovedet.
Fujio, S et al. undersøgt og udviklet et sammensat lasersystem, der anvender en blåt lys halvlederlaser som forvarmningslyskilde og en single-mode fiberlaser som svejselyskilde. Svejseforsøg blev udført på 2,5 × 3,0 × 50 mm kobbertråde ved brug af dette sammensatte lasersystem. Fig. 1 viser smeltnings- og størkningskinetikken for rent kobber optaget med et højhastighedskamera ved {{10}}.1, 0.2 og 0.3 s. under (a) den sammensatte laser og (b) den single-mode fiberlaser. For en single-mode fiberlaser med en udgangseffekt på 1 kW starter smeltningen af kobber fra omkring 0,3 s. Smeltekinetikken for single-mode fiberlaseren er vist i fig. 2.1.2. På den anden side, for en hybridlaser med en single-mode fiberlaser med en udgangseffekt på 1 kW og en blå diodelaser med en udgangseffekt på 200 W, starter smeltningen af kobber fra 0,2 sekunder. Derfor, som vist i fig. 2, bliver smeltevolumenet af kobber større i hybridlaseren end i single-mode fiberlaseren.
På grund af forvarmningen med den blå diodelaser stiger temperaturen af kobberet til omkring 800 grader. Kobberets temperatur stiger til omkring 1,5 grader F (0,5 grader F). Stigningen i temperatur fører til en lokal stigning i den optiske absorption af kobber i fiberlaseren. Samtidig opnår kompositlaseren et større kobbersmeltevolumen end single-mode fiberlaseren. Derfor konkluderes det, at ved at forvarme den blå diodelaser, øges lysabsorptionen af kobber til single-mode fiberlaseren, og svejseeffektiviteten øges.
Wu et al. brugte en koaksial komposit blåt lys-infrarød lasersvejseproces til kobbermaterialer med en tykkelse på 0,5 mm, etablerede en ny blå lys-infrarød laservarmekildemodel og simulerede numerisk den dynamiske opførsel af det smeltede bassin og laserenergiabsorption ved at kombinere med den virtuelle mesh-forfiningsmetode. Sammenlignet med blå lasersvejsning svinger den maksimale smeltetemperatur og hastighed for koaksial komposit blå-IR lasersvejsning mere, og den samlede laserenergieffektivitet er lavere, men gode svejsninger kan stadig opnås. Sammenlignet med infrarød lasersvejsning, i koaksial komposit blå-IR lasersvejsning, forbedrede og stabiliserede den blå laser energieffektiviteten af den infrarøde laser.
En ny simulering med {{{{10}}}} W blå lasereffekt, 1400 W IR-lasereffekt og 1,2 m/min svejsehastighed blev genstartet fra den koaksiale komposit blå-IR laser svejsekasse ved t=0,1 s. Den nye simulering er vist i fig. 3(a). Som vist i fig. 3(a) dannes kun en lille smeltet pool. Den maksimale smeltetemperatur er 1798 K og den maksimale smeltehastighed er 0,11 m/s. Som vist i fig. 3(b) er den absorberede IR-lasereffekt og effektivitet henholdsvis 190,4 W og 13,60 % efter t=0.232 s. IR-lasereffekten og effektiviteten af det svejste materiale er også vist i fig. 3(c). Sammenlignet med IR-lasersvejsning blev IR-laserenergieffektiviteten for den koaksiale sammensatte blå-IR-lasersvejsning øget med 16,99%, og den samlede laserenergieffektivitet blev øget med 165,22%. Som vist i fig. 3(c) var standardafvigelserne for IR-lasereffektiviteterne ved koaksial komposit blåt lys-IR-lasersvejsning og IR-lasersvejsning henholdsvis 0,014 % og 0,215 %. Det kan konkluderes, at den blå laser forbedrer og stabiliserer energieffektiviteten af den infrarøde laser ved komposit blå-IR lasersvejsning.
I betragtning af omkostningerne ved blåt lys samt begrænsningen af den maksimale effekt og manglerne ved infrarød laserenergiabsorptionshastighed er lav, og processen er ustabil, foreslås en sammensat lasersvejseproces med blåt lys-rødt lys. Den høje absorptionshastighed af blåt lys til at forvarme materialet for at opnå en stigning i absorptionshastigheden af rødt lys, og på samme tid, på grund af strømtætheden af blåt lys sammenlignet med fiberlaseren, kan det realiseres at kombinere den stabile varmeledningssvejsning og dybdesmeltende svejsning for at opnå højeffektiv svejsning af høje anti-legeringer (aluminium, kobber).
