ในระหว่างกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ที่ใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า วัสดุทองแดงจำเป็นต้องเชื่อมด้วยความเร็วสูงและไม่กระเด็น โดยทั่วไปจะใช้เลเซอร์อินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นใกล้เคียง 1000 นาโนเมตร อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ทำให้เกิดความท้าทายหลักสองประการในการเชื่อมวัสดุทองแดง ได้แก่ การดูดซับพลังงานต่ำ และความไม่เสถียรของกระบวนการ การดูดกลืนแสงเลเซอร์อินฟราเรดด้วยวัสดุทองแดงจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ เมื่อเลเซอร์ IR กำลังสูงฉายรังสีพื้นผิวทองแดง อัตราการดูดซับพลังงานของพื้นผิวทองแดงจะเพิ่มขึ้นทันทีหลังจากการก่อตัวของรูเล็กๆ รูไม่มั่นคงและเกิดการกระเด็นได้ง่าย ขณะเดียวกันเนื่องจากพลังงานของเลเซอร์อินฟราเรดจะมีขนาดใหญ่ จะทำให้เลเซอร์เสียหายได้ การดูดซับของเลเซอร์สีน้ำเงินด้วยวัสดุทองแดงอยู่ที่ประมาณ 60% ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าเลเซอร์ IR มาก มีรายงานความเป็นไปได้ของเลเซอร์ไดโอดสีน้ำเงินในการประมวลผลทองแดงในวรรณกรรมบางฉบับ เลเซอร์สีน้ำเงินสามารถเชื่อมฟอยล์ทองแดงหรือแผ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุณภาพสูง อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายของเลเซอร์สีน้ำเงินนั้นสูงกว่าเลเซอร์ NIR มาก และกำลังเอาต์พุตสูงสุดถูกจำกัดอยู่ที่ 2000 W เมื่อรวมข้อเสียของการดูดซับพลังงานเลเซอร์ IR ต่ำ กระบวนการที่ไม่เสถียร และกำลังเอาต์พุตต่ำของเลเซอร์สีน้ำเงิน เราสามารถเสนอ กระบวนการเชื่อมเลเซอร์คอมโพสิต blue-IR ในกระบวนการเชื่อมนี้ อันดับแรกเราสามารถละลายพื้นผิวของวัสดุฐานด้วยเลเซอร์สีน้ำเงินที่มีการดูดซับสูง จากนั้นจึงเพิ่มความลึกของสระหลอมเหลวด้วยเลเซอร์อินฟราเรดYang et al. ตรวจสอบการเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิตอินฟราเรดใกล้สีน้ำเงินของแผ่นทองแดงหนา 3 มม. จากการทดลองและการจำลองเชิงตัวเลข ขั้นแรก แผ่นทองแดงถูกให้ความร้อนด้วยเลเซอร์สีน้ำเงินพลังงานต่ำ จากนั้นเลเซอร์อินฟราเรดกำลังสูงจะฉายรังสีที่พื้นผิวที่มีอุณหภูมิสูงของแผ่นเพื่อสร้างรูเล็ก ๆ ลึก Fujio และคณะ พัฒนาระบบการเชื่อมคอมโพสิตเลเซอร์อินฟราเรดสีน้ำเงิน และพบว่าประสิทธิภาพการเชื่อมของเลเซอร์ไฮบริดสูงกว่าเลเซอร์อินฟราเรดถึง 1.45 เท่า Kaneko และคณะ ใช้เลเซอร์อินฟราเรดสีน้ำเงินคอมโพสิตโคแอกเซียลเพื่อขยายสระที่หลอมละลายและรูเล็ก ๆ และทำให้การพาความร้อนภายในมีความเสถียร ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์อินฟราเรดสีน้ำเงินแบบคอมโพสิต การดูดซับพลังงานเลเซอร์ไม่เพียงส่งผลต่อความเสถียรของกระบวนการเชื่อมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอายุการใช้งานของอุปกรณ์ด้วย หากอุณหภูมิของพื้นผิวทองแดงต่ำหลังจากสัมผัสกับเลเซอร์สีน้ำเงิน พลังงานเลเซอร์ IR ที่สะท้อนจากพื้นผิวทองแดงจะสูง ซึ่งอาจทำให้หัวเลเซอร์เสียหายได้
ฟูจิโอะ เอส และคณะ พัฒนาระบบเลเซอร์คอมโพสิตโดยใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สีน้ำเงินเป็นแหล่งกำเนิดความร้อน และใช้ไฟเบอร์เลเซอร์โหมดเดี่ยวเป็นแหล่งการเชื่อม ทำการทดสอบการเชื่อมกับลวดทองแดงขนาด 2.5 × 3.0 × 50 มม. โดยใช้ระบบเลเซอร์คอมโพสิตนี้ รูปที่ 1 แสดงจลนศาสตร์ของการหลอมและการแข็งตัวของทองแดงบริสุทธิ์ที่จับด้วยกล้องความเร็วสูงที่ 0.1, 0.2 และ 0.3 วินาทีภายใต้ (a) เลเซอร์คอมโพสิตและ (b) เลเซอร์ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว สำหรับไฟเบอร์เลเซอร์โหมดเดี่ยวที่มีกำลังเอาต์พุต 1 kW การหลอมทองแดงเริ่มต้นที่ประมาณ 0.3 วินาที จลนพลศาสตร์การหลอมของไฟเบอร์เลเซอร์โหมดเดี่ยวจะแสดงในรูปที่ 2.1.2 ในทางกลับกัน สำหรับไฮบริดเลเซอร์ที่มีไฟเบอร์เลเซอร์โหมดเดียวที่มีกำลังเอาท์พุต 1 kW และเลเซอร์ไดโอดสีน้ำเงินที่มีกำลังเอาท์พุต 200 W การหลอมทองแดงจะเริ่มที่ 0.2 วินาที ดังนั้น ดังแสดงในรูปที่ 2 ปริมาตรการหลอมของทองแดงในเลเซอร์ไฮบริดจะมีขนาดใหญ่กว่าในเลเซอร์ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว
เนื่องจากการอุ่นด้วยเลเซอร์ไดโอดสีน้ำเงิน อุณหภูมิของทองแดงจึงสูงขึ้นประมาณ 800 องศา อุณหภูมิของทองแดงจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 1.5 องศา F (0.5 องศา F) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิส่งผลให้การดูดกลืนแสงของทองแดงเข้าสู่ไฟเบอร์เลเซอร์เพิ่มขึ้นในท้องถิ่น ในเวลาเดียวกัน เลเซอร์คอมโพสิตจะได้ปริมาตรการหลอมทองแดงที่มากกว่าเลเซอร์ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าโดยการอุ่นเลเซอร์ไดโอดสีน้ำเงิน การดูดกลืนแสงของทองแดงไปยังไฟเบอร์เลเซอร์โหมดเดี่ยวจะเพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพในการเชื่อมก็ดีขึ้น
วู และคณะ พัฒนาแบบจำลองแหล่งความร้อนเลเซอร์อินฟราเรดแสงสีน้ำเงินใหม่สำหรับวัสดุทองแดงที่มีความหนา 0.5 มม. โดยใช้กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์อินฟราเรดแสงสีน้ำเงินคอมโพสิตโคแอกเชียล และจำลองพฤติกรรมไดนามิกของสระหลอมเหลวและจำลองเชิงตัวเลข การดูดซับพลังงานเลเซอร์โดยการรวมกับวิธีการปรับแต่งตาข่ายเสมือน เมื่อเทียบกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์สีน้ำเงิน อุณหภูมิหลอมเหลวและความเร็วสูงสุดของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ blue-IR แบบโคแอกเซียลคอมโพสิตมีความผันผวนมากกว่า และประสิทธิภาพพลังงานเลเซอร์ทั้งหมดต่ำกว่า แต่ยังคงสามารถได้รอยเชื่อมที่ดี เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์อินฟราเรด ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ blue-IR แบบโคแอกเซียลคอมโพสิต เลเซอร์สีน้ำเงินได้ปรับปรุงและทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเลเซอร์อินฟราเรดมีความเสถียร
การจำลองใหม่ด้วยกำลังเลเซอร์สีน้ำเงิน {{{{10}}} W, กำลังเลเซอร์ IR 1400 W และความเร็วในการเชื่อม 1.2 ม./นาที ถูกเริ่มต้นใหม่จาก กรณีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ blue-IR แบบโคแอกเชียลคอมโพสิตที่ t=0.1 วินาที การจำลองใหม่จะแสดงในรูปที่ 3(a) ดังแสดงในรูปที่ 3(a) มีเพียงสระหลอมเหลวขนาดเล็กเท่านั้นที่ก่อตัวขึ้น อุณหภูมิหลอมเหลวสูงสุดคือ 1798 K และความเร็วหลอมเหลวสูงสุดคือ 0.11 m/s ดังที่แสดงในรูปที่ 3(b) กำลังและประสิทธิภาพของเลเซอร์ IR ที่ดูดซับคือ 190.4 W และ 13.60% ตามลำดับ หลังจาก t=0.232 วินาที กำลังเลเซอร์ IR และประสิทธิภาพของวัสดุที่เชื่อมก็แสดงไว้ในรูปที่ 3(c) ด้วย เมื่อเทียบกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ IR ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเลเซอร์ IR ของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ blue-IR แบบโคแอกเซียลคอมโพสิตเพิ่มขึ้น 16.99% และประสิทธิภาพพลังงานเลเซอร์ทั้งหมดเพิ่มขึ้น 165.22% ดังแสดงในรูปที่ 3(c) ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของประสิทธิภาพเลเซอร์ IR ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์แสงสีน้ำเงินผสมโคแอกเซียล-IR และการเชื่อมด้วยเลเซอร์ IR อยู่ที่ 0.014% และ 0.215% ตามลำดับ สรุปได้ว่าเลเซอร์สีน้ำเงินช่วยปรับปรุงและทำให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเลเซอร์อินฟราเรดมีความเสถียรในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ blue-IR แบบคอมโพสิต
เมื่อพิจารณาถึงต้นทุน ตลอดจนข้อจำกัดด้านพลังงานสูงสุดของแสงสีน้ำเงิน และข้อเสียของการดูดซับพลังงานต่ำของเลเซอร์อินฟราเรดและความไม่เสถียรของกระบวนการ จึงได้เสนอกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์สีน้ำเงิน-แดงแบบคอมโพสิต ด้วยการอุ่นวัสดุด้วยอัตราการดูดกลืนแสงสีน้ำเงินสูง จึงทำให้อัตราการดูดกลืนแสงสีแดงเพิ่มขึ้น และในเวลาเดียวกัน เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานแสงสีน้ำเงินเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับไฟเบอร์เลเซอร์ จึงเป็นไปได้ที่จะทราบได้ การผสมผสานระหว่างการเชื่อมการนำความร้อนที่มีความเสถียรและการเชื่อมแบบหลอมลึกเพื่อให้ได้การเชื่อมโลหะผสมที่มีฤทธิ์ต้านการกัดกร่อนสูง (อลูมิเนียม ทองแดง) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
