इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग की जाने वाली बैटरियों के निर्माण में, तांबे की सामग्री को उच्च गति और बिना छींटों के वेल्ड करने की आवश्यकता होती है। 1000 एनएम के करीब तरंग दैर्ध्य वाले इन्फ्रारेड लेजर का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, हालांकि, यह वेल्डिंग तांबे की सामग्री के लिए दो मुख्य चुनौतियां प्रस्तुत करता है: कम ऊर्जा अवशोषण और प्रक्रिया अस्थिरता। तांबे की सामग्री द्वारा अवरक्त लेजर प्रकाश का अवशोषण तापमान के साथ बढ़ता है। जब एक उच्च-शक्ति आईआर लेजर तांबे की सतह को विकिरणित करता है, तो छोटे छिद्रों के निर्माण के बाद तांबे की सतह की ऊर्जा अवशोषण दर अचानक बढ़ जाती है; छेद अस्थिर होते हैं और छींटे आसानी से बन जाते हैं। वहीं, क्योंकि इंफ्रारेड लेजर की शक्ति बड़ी होगी, इससे लेजर क्षतिग्रस्त हो जाएगा। तांबे की सामग्री द्वारा नीले लेजर का अवशोषण लगभग 60% है, जो आईआर लेजर की तुलना में बहुत अधिक कुशल है। तांबे के प्रसंस्करण के लिए नीले डायोड लेजर की व्यवहार्यता के बारे में कुछ साहित्य में बताया गया है। ब्लू लेजर उच्च दक्षता और गुणवत्ता के साथ तांबे की पन्नी या शीट को वेल्ड कर सकते हैं। हालाँकि, ब्लू लेजर की लागत एनआईआर लेजर की तुलना में बहुत अधिक है और अधिकतम आउटपुट पावर 2000 डब्ल्यू तक सीमित है। कम आईआर लेजर ऊर्जा अवशोषण, अस्थिर प्रक्रिया और ब्लू लेजर की कम आउटपुट पावर की कमियों को मिलाकर, हम प्रस्ताव कर सकते हैं एक ब्लू-आईआर समग्र लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया। इस वेल्डिंग प्रक्रिया में, हम पहले उच्च अवशोषण वाले नीले लेजर के साथ आधार सामग्री की सतह को पिघला सकते हैं, और फिर इन्फ्रारेड लेजर के साथ पिघले हुए पूल की गहराई बढ़ा सकते हैं। यांग एट अल. प्रयोगों और संख्यात्मक सिमुलेशन के आधार पर 3 मिमी मोटी तांबे की प्लेट की निकट-नीली-अवरक्त मिश्रित लेजर वेल्डिंग की जांच की गई; सबसे पहले, तांबे की प्लेट को कम-शक्ति वाली नीली लेजर से गर्म किया गया, और फिर एक उच्च-शक्ति वाले अवरक्त लेजर ने प्लेट की उच्च तापमान वाली सतह को विकिरणित करके एक गहरा छोटा छेद बनाया। फुजियो एट अल. एक ब्लू-इन्फ्रारेड लेजर कम्पोजिट वेल्डिंग सिस्टम विकसित किया और पाया कि हाइब्रिड लेजर की वेल्डिंग दक्षता इंफ्रारेड लेजर की तुलना में 1.45 गुना अधिक थी। कानेको एट अल. पिघले हुए पूल और छोटे छिद्रों को बड़ा करने और आंतरिक तापीय संवहन को स्थिर करने के लिए एक समाक्षीय मिश्रित नीले-अवरक्त लेजर का उपयोग किया गया। मिश्रित ब्लू-इन्फ्रारेड लेजर वेल्डिंग में, लेजर ऊर्जा का अवशोषण न केवल वेल्डिंग प्रक्रिया की स्थिरता को प्रभावित करता है बल्कि उपकरण की सेवा जीवन को भी प्रभावित करता है। यदि नीले लेजर के संपर्क में आने के बाद तांबे की सतह का तापमान कम होता है, तो तांबे की सतह से परावर्तित आईआर लेजर ऊर्जा अधिक होती है, जो लेजर हेड को नुकसान पहुंचा सकती है।
फुजियो, एस एट अल। प्रीहीटिंग प्रकाश स्रोत के रूप में नीली रोशनी अर्धचालक लेजर और वेल्डिंग प्रकाश स्रोत के रूप में एकल-मोड फाइबर लेजर का उपयोग करके एक समग्र लेजर प्रणाली की जांच और विकास किया गया। इस मिश्रित लेजर प्रणाली का उपयोग करके 2.5 × 3. 0 × 5 0 मिमी तांबे के तारों पर वेल्डिंग परीक्षण किए गए। चित्र 1, {{10}}.1, 0.2, और 0.3 सेकंड पर उच्च गति वाले कैमरे से कैप्चर किए गए शुद्ध तांबे के पिघलने और जमने की गतिशीलता को दर्शाता है। (ए) समग्र लेजर और (बी) सिंगल-मोड फाइबर लेजर के तहत। 1 किलोवाट की आउटपुट पावर वाले सिंगल-मोड फाइबर लेजर के लिए, तांबे का पिघलना लगभग 0.3 सेकंड से शुरू होता है। सिंगल-मोड फाइबर लेजर की पिघलने की गतिकी को चित्र 2.1.2 में दिखाया गया है। दूसरी ओर, 1 किलोवाट की आउटपुट पावर वाले सिंगल-मोड फाइबर लेजर और 200 डब्ल्यू की आउटपुट पावर वाले ब्लू डायोड लेजर वाले हाइब्रिड लेजर के लिए, तांबे का पिघलना 0.2 सेकंड से शुरू होता है। इसलिए, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, तांबे की पिघलने की मात्रा सिंगल-मोड फाइबर लेजर की तुलना में हाइब्रिड लेजर में बड़ी हो जाती है।
नीले डायोड लेजर के साथ प्रीहीटिंग के कारण, तांबे का तापमान लगभग 8{3}}0 डिग्री तक बढ़ जाता है। तांबे का तापमान लगभग 1.5 डिग्री फ़ारेनहाइट (0.5 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक बढ़ जाता है। तापमान में वृद्धि से फाइबर लेजर में तांबे के ऑप्टिकल अवशोषण में स्थानीय वृद्धि होती है। साथ ही, मिश्रित लेजर एकल-मोड फाइबर लेजर की तुलना में अधिक तांबा पिघलने की मात्रा प्राप्त करता है। इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला गया है कि नीले डायोड लेजर को पहले से गर्म करने से, सिंगल-मोड फाइबर लेजर में तांबे का प्रकाश अवशोषण बढ़ जाता है और वेल्डिंग दक्षता बढ़ जाती है।
वू एट अल. 0.5 मिमी की मोटाई के साथ तांबे की सामग्री के लिए एक समाक्षीय मिश्रित नीली प्रकाश-अवरक्त लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग किया, एक नया नीला प्रकाश-अवरक्त लेजर ताप स्रोत मॉडल स्थापित किया, और पिघले हुए पूल के गतिशील व्यवहार को संख्यात्मक रूप से अनुकरण किया और आभासी जाल शोधन विधि के साथ संयोजन करके लेजर ऊर्जा अवशोषण। ब्लू लेजर वेल्डिंग की तुलना में, समाक्षीय समग्र ब्लू-आईआर लेजर वेल्डिंग के अधिकतम पिघलने के तापमान और वेग में अधिक उतार-चढ़ाव होता है, और कुल लेजर ऊर्जा दक्षता कम होती है, लेकिन अच्छे वेल्ड अभी भी प्राप्त किए जा सकते हैं। इंफ्रारेड लेजर वेल्डिंग की तुलना में, समाक्षीय समग्र ब्लू-आईआर लेजर वेल्डिंग में, ब्लू लेजर ने इंफ्रारेड लेजर की ऊर्जा दक्षता में सुधार और स्थिरीकरण किया।
नीले लेज़र शक्ति के {{{10}}W, 14{29}}0 W IR लेज़र शक्ति, और 1.2 मीटर/मिनट वेल्डिंग गति के साथ एक नया सिमुलेशन समाक्षीय समग्र से पुनः आरंभ किया गया था ब्लू-आईआर लेज़र वेल्डिंग केस t=0.1 सेकंड पर। नया सिमुलेशन चित्र 3(ए) में दिखाया गया है। जैसा कि चित्र 3(ए) में दिखाया गया है, केवल एक छोटा पिघला हुआ पूल बनता है। अधिकतम पिघलने का तापमान 1798 K है और अधिकतम पिघलने की गति 0.11 m/s है। जैसा कि चित्र 3(बी) में दिखाया गया है, अवशोषित आईआर लेजर शक्ति और दक्षता क्रमशः 190.4 W और 13.60% है, t=0.232 s के बाद। वेल्डेड सामग्री की आईआर लेजर शक्ति और दक्षता को चित्र 3 (सी) में भी दिखाया गया है। आईआर लेजर वेल्डिंग की तुलना में, समाक्षीय समग्र ब्लू-आईआर लेजर वेल्डिंग की आईआर लेजर ऊर्जा दक्षता 16.99% बढ़ गई थी, और कुल लेजर ऊर्जा दक्षता 165.22% बढ़ गई थी। जैसा कि चित्र 3 (सी) में दिखाया गया है, समाक्षीय मिश्रित नीली रोशनी-आईआर लेजर वेल्डिंग और आईआर लेजर वेल्डिंग में आईआर लेजर दक्षता का मानक विचलन क्रमशः 0.014% और 0.215% था। यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि नीला लेजर मिश्रित ब्लू-आईआर लेजर वेल्डिंग में अवरक्त लेजर की ऊर्जा दक्षता में सुधार और स्थिरीकरण करता है।
नीली रोशनी की लागत के साथ-साथ अधिकतम शक्ति की सीमा और अवरक्त लेजर ऊर्जा अवशोषण दर की कमियों को देखते हुए और प्रक्रिया अस्थिर है, एक नीली रोशनी-लाल बत्ती मिश्रित लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया प्रस्तावित है। सामग्री को पहले से गर्म करने के लिए नीली रोशनी की उच्च अवशोषण दर, लाल रोशनी की अवशोषण दर में वृद्धि प्राप्त करने के लिए, और साथ ही, फाइबर लेजर की तुलना में नीली रोशनी की शक्ति घनत्व छोटा होने के कारण, इसे महसूस किया जा सकता है उच्च एंटी-मिश्र धातु (एल्यूमीनियम, कॉपर) की उच्च दक्षता वेल्डिंग प्राप्त करने के लिए, स्थिर ताप चालन वेल्डिंग और गहरी पिघलने वाली वेल्डिंग को संयोजित करना।
