Sähköajoneuvoissa käytettävien akkujen valmistuksessa kuparimateriaalit on hitsattava suurilla nopeuksilla ja ilman roiskeita. Tyypillisesti käytetään infrapunalasereita, joiden aallonpituus on lähellä 1000 nm, mutta tämä asettaa kuparimateriaalien hitsaukselle kaksi päähaastetta: alhainen energian absorptio ja prosessin epävakaus. Kuparimateriaalien infrapunalaservalon absorptio kasvaa lämpötilan myötä. Kun suuritehoinen IR-laser säteilyttää kuparipintaa, kuparipinnan energian absorptionopeus kasvaa yhtäkkiä pienten reikien muodostumisen jälkeen; reiät ovat epävakaita ja roiskeita muodostuu helposti. Samaan aikaan, koska infrapunalaserin teho on suuri, se vahingoittaa laseria. Sinisen laserin absorptio kuparimateriaaliin on noin 60 %, mikä on paljon tehokkaampi kuin IR-laserin. Sinisten diodilaserien soveltuvuudesta kuparin käsittelyyn on raportoitu joissakin kirjallisuudessa. Siniset laserit voivat hitsata kuparikalvoja tai -levyjä erittäin tehokkaasti ja laadukkaasti. Sinisten lasereiden hinta on kuitenkin paljon korkeampi kuin NIR-laserien ja suurin lähtöteho on rajoitettu 2000 W:iin. Yhdistämällä alhaisen infrapunalaserenergian absorption, epävakaan prosessin ja sinisen laserin alhaisen lähtötehon haitat voimme ehdottaa blue-IR-komposiittilaserhitsausprosessi. Tässä hitsausprosessissa voimme ensin sulattaa pohjamateriaalin pinnan sinisellä laserilla, jolla on korkea absorptio, ja sitten lisätä sulan altaan syvyyttä infrapunalaserilla. Yang et ai. tutki 3 mm paksun kuparilevyn lähes sini-infrapunakomposiittilaserhitsausta kokeiden ja numeeristen simulaatioiden perusteella; Ensin kuparilevy lämmitettiin pienitehoisella sinisellä laserilla, ja sitten suuritehoinen infrapunalaser säteilytti levyn korkean lämpötilan pinnan syvän pienen reiän muodostamiseksi. Fujio et ai. kehitti sini-infrapunalaserkomposiittihitsausjärjestelmän ja havaitsi, että hybridilaserin hitsaustehokkuus oli 1,45 kertaa suurempi kuin infrapunalaserin. Kaneko et ai. käytti koaksiaalista komposiittisini-infrapunalaseria suurentaakseen sulaa altaan ja pieniä reikiä ja vakauttaakseen sisäisen lämpökonvektion. Komposiittisini-infrapunalaserhitsauksessa laserenergian absorptio ei vaikuta vain hitsausprosessin vakauteen, vaan myös laitteen käyttöikään. Jos kuparipinnan lämpötila on alhainen siniselle laserille altistumisen jälkeen, kuparipinnasta heijastuva IR-laserenergia on korkea, mikä voi vahingoittaa laserpäätä.
Fujio, S et ai. tutki ja kehitti komposiittilaserjärjestelmän, jossa esilämmittävänä valonlähteenä käytetään sinisen valon puolijohdelaseria ja hitsausvalolähteenä yksimuotokuitulaseria. Hitsauskokeet suoritettiin 2,5 × 3.0 × 50 mm kuparilangoilla käyttämällä tätä komposiittilaserjärjestelmää. Kuva 1 esittää puhtaan kuparin sulamis- ja jähmettymiskinetiikkaa, joka on kuvattu nopealla kameralla {{10}},1, 0,2 ja 0,3 s (a) komposiittilaserilla ja (b) yksimuotokuitulaserilla. Yksimuotokuitulaserilla, jonka lähtöteho on 1 kW, kuparin sulaminen alkaa noin 0,3 sekunnista. Yksimuotokuitulaserin sulamiskinetiikka on esitetty kuvassa 2.1.2. Toisaalta hybridilaserilla, jossa on yksimuotokuitulaser, jonka lähtöteho on 1 kW, ja sinisellä diodilaserilla, jonka lähtöteho on 200 W, kuparin sulaminen alkaa 0,2 sekunnista. Siksi, kuten kuviossa 2 on esitetty, kuparin sulamistilavuus kasvaa hybridilaserissa kuin yksimuotokuitulasereissa.
Sinisellä diodilaserilla suoritetun esilämmityksen vuoksi kuparin lämpötila nousee noin 800 asteeseen. Kuparin lämpötila nousee noin 0,5 asteeseen F. Lämpötilan nousu johtaa kuparin optisen absorption paikalliseen kasvuun kuitulaserissa. Samalla komposiittilaserilla saadaan suurempi kuparin sulamistilavuus kuin yksimuotokuitulaserilla. Tästä syystä päätellään, että esikuumentamalla sinistä diodilaseria kuparin valon absorptio yksimuotokuitulaserille kasvaa ja hitsaustehokkuus kasvaa.
Wu et ai. käytti koaksiaalista komposiittisininen valo-infrapuna laserhitsausprosessia kuparimateriaaleille, joiden paksuus on 0,5 mm, loi uuden sinisen valon infrapuna laserlämmönlähdemallin ja simuloi numeerisesti sulan altaan dynaamista käyttäytymistä ja laserenergian absorptio yhdistämällä virtuaalisen verkon jalostusmenetelmään. Siniseen laserhitsaukseen verrattuna koaksiaalisen komposiittisinisen IR-laserhitsauksen maksimisulamislämpötila ja -nopeus vaihtelevat enemmän, ja laserin kokonaisenergiatehokkuus on pienempi, mutta hyviä hitsejä voidaan silti saada. Verrattuna infrapunalaserhitsaukseen koaksiaalisessa komposiittisini-IR-laserhitsauksessa sininen laser paransi ja stabiloi infrapunalaserin energiatehokkuutta.
Uusi simulaatio, jossa sinistä lasertehoa on {{{{10}}}} W, IR-laserteho 1400 W ja hitsausnopeus 1,2 m/min, käynnistettiin uudelleen koaksiaalikomposiitista sininen-IR laserhitsauskotelo t=0.1 s. Uusi simulaatio on esitetty kuvassa 3(a). Kuten kuviossa 3(a) esitetään, muodostuu vain pieni sulaallas. Suurin sulamislämpötila on 1798 K ja suurin sulamisnopeus 0,11 m/s. Kuten kuvasta 3(b) näkyy, absorboitu IR-laserin teho ja hyötysuhde ovat 190,4 W ja 13,60 %, vastaavasti, t=0.232 s jälkeen. Hitsatun materiaalin IR-laserteho ja hyötysuhde on myös esitetty kuvassa 3(c). IR-laserhitsaukseen verrattuna koaksiaalisen komposiittisini-IR-laserhitsauksen IR-laserenergiatehokkuus parani 16,99 % ja laserin kokonaisenergiatehokkuus 165,22 %. Kuten kuvasta 3(c) näkyy, IR-lasertehokkuuksien standardipoikkeamat koaksiaalisessa komposiittisinivalo-IR-laserhitsauksessa ja IR-laserhitsauksessa olivat vastaavasti 0,014 % ja 0,215 %. Voidaan päätellä, että sininen laser parantaa ja stabiloi infrapunalaserin energiatehokkuutta komposiittisini-IR laserhitsauksessa.
Ottaen huomioon sinisen valon hinta, maksimitehon rajoitus ja infrapunalaserenergian absorptionopeuden puutteet ja prosessi on epävakaa, ehdotetaan sinivalo-punavalokomposiittilaserhitsausprosessia. Sinisen valon korkea absorptionopeus materiaalin esilämmittämiseksi, punaisen valon absorptionopeuden nousun saavuttamiseksi ja samaan aikaan sinisen valon tehotiheyden vuoksi kuitulasereihin verrattuna on pieni, se voidaan toteuttaa yhdistää vakaa lämmönjohtamishitsaus ja syväsulatushitsaus, jotta saavutetaan korkean anti-seosten (alumiini, kupari) korkea hyötysuhde.
