Az elektromos járművekben használt akkumulátorok gyártása során a rézanyagokat nagy sebességgel és fröcskölés nélkül kell hegeszteni. Jellemzően 1000 nm-hez közeli hullámhosszú infravörös lézereket használnak, ez azonban két fő kihívást jelent a rézanyagok hegesztésénél: az alacsony energiaelnyelés és a folyamat instabilitása. Az infravörös lézerfény abszorpciója a réz anyagok által a hőmérséklettel növekszik. Amikor egy nagy teljesítményű infravörös lézer besugároz egy rézfelületet, a rézfelület energiaelnyelési sebessége kis lyukak kialakulása után hirtelen megnő; a lyukak instabilok és könnyen képződnek fröcskölések. Ugyanakkor, mivel az infravörös lézer ereje nagy lesz, károsítja a lézert. A kék lézer abszorpciója a rézanyagban körülbelül 60%, ami sokkal hatékonyabb, mint az IR lézeré. Egyes szakirodalomban beszámoltak arról, hogy a kék dióda lézerek megvalósíthatók rézfeldolgozásra. A kék lézerekkel nagy hatékonysággal és minőséggel hegeszthetők rézfóliák vagy -lemezek. A kék lézerek költsége azonban jóval magasabb, mint a NIR lézereké, és a maximális kimeneti teljesítmény 2000 W-ra korlátozódik. Az alacsony infravörös lézerenergia-elnyelés, az instabil folyamat és a kék lézer alacsony kimeneti teljesítményének hátrányait kombinálva azt javasoljuk, hogy kék-IR kompozit lézeres hegesztési eljárás. Ennél a hegesztési eljárásnál először nagy abszorpciójú kék lézerrel megolvaszthatjuk az alapanyag felületét, majd infra lézerrel növelhetjük az olvadt medence mélységét. Yang et al. kísérletek és numerikus szimulációk alapján vizsgálta egy 3 mm vastag rézlemez közel kék-infravörös kompozit lézerhegesztését; először a rézlemezt kis teljesítményű kék lézerrel hevítették, majd egy nagy teljesítményű infravörös lézer besugározta a lemez magas hőmérsékletű felületét, hogy egy mély kis lyukat képezzen. Fujio et al. kifejlesztett egy kék-infravörös lézeres kompozit hegesztőrendszert, és megállapította, hogy a hibrid lézer hegesztési hatékonysága 1,45-ször magasabb, mint az infravörös lézeré. Kaneko et al. koaxiális kompozit kék-infravörös lézert használt az olvadt medence és a kis lyukak megnagyobbítására, valamint a belső termikus konvekció stabilizálására. A kompozit kék-infravörös lézeres hegesztésnél a lézerenergia elnyelése nemcsak a hegesztési folyamat stabilitását, hanem a berendezés élettartamát is befolyásolja. Ha a rézfelület hőmérséklete alacsony a kék lézer hatását követően, akkor a rézfelületről visszaverődő infravörös lézerenergia magas, ami károsíthatja a lézerfejet.
Fujio, S et al. kompozit lézerrendszert vizsgáltak és fejlesztettek ki, amely előmelegítő fényforrásként kék fényű félvezető lézert, hegesztési fényforrásként pedig egymódusú szálas lézert használ. A hegesztési teszteket 2,5 × 3.0 × 50 mm-es rézhuzalokon végezték el ezzel a kompozit lézerrendszerrel. Az 1. ábra a tiszta réz olvadási és megszilárdulási kinetikáját mutatja nagysebességű kamerával {{10}},1, 0,2 és 0,3 másodpercnél (a) a kompozit lézer és (b) az egymódusú szálas lézer. Az 1 kW kimeneti teljesítményű egymódusú szálas lézernél a réz olvadása körülbelül 0,3 másodperctől kezdődik. Az egymódusú szálas lézer olvadási kinetikáját a 2.1.2. ábra mutatja. Ezzel szemben egy 1 kW kimeneti teljesítményű egymódusú szálas lézerrel és 200 W kimeneti teljesítményű kék dióda lézerrel rendelkező hibrid lézernél a réz olvadása 0,2 másodperctől kezdődik. Ezért, amint a 2. ábrán látható, a réz olvadási térfogata nagyobb lesz a hibrid lézerben, mint az egymódusú szálas lézerben.
A kék dióda lézerrel történő előmelegítés miatt a réz hőmérséklete körülbelül 800 fokra emelkedik. A réz hőmérséklete körülbelül 0,5 F-ra emelkedik. A hőmérséklet növekedése a réz optikai abszorpciójának helyi növekedéséhez vezet a szálas lézerben. Ugyanakkor a kompozit lézer nagyobb rézolvadási térfogatot ér el, mint az egymódusú szálas lézer. Ezért arra a következtetésre jutottak, hogy a kék dióda lézer előmelegítésével nő a réz fényelnyelése az egymódusú szálas lézer számára, és nő a hegesztési hatékonyság.
Wu és mtsai. koaxiális kompozit kékfény-infravörös lézeres hegesztési eljárást alkalmazott 0,5 mm vastagságú rézanyagokhoz, új kékfény-infravörös lézeres hőforrás modellt állított fel, valamint numerikusan szimulálta az olvadt medence dinamikus viselkedését, ill. lézer energiaelnyelés a virtuális háló finomítási módszerrel kombinálva. A kék lézeres hegesztéssel összehasonlítva a koaxiális kompozit kék-IR lézerhegesztés maximális olvadási hőmérséklete és sebessége jobban ingadozik, és a teljes lézerenergia-hatékonyság is alacsonyabb, de jó hegesztések még így is elérhetők. Az infravörös lézeres hegesztéshez képest a koaxiális kompozit kék-IR lézerhegesztésnél a kék lézer javította és stabilizálta az infravörös lézer energiahatékonyságát.
A koaxiális kompozitból újraindítottunk egy új szimulációt {{{{10}}}} W kék lézerteljesítménnyel, 1400 W IR lézerteljesítménnyel és 1,2 m/perc hegesztési sebességgel. kék-IR lézerhegesztő tok t=0.1 s-nál. Az új szimuláció a 3(a) ábrán látható. Amint az a 3(a) ábrán látható, csak egy kis olvadt medence képződik. A maximális olvadási hőmérséklet 1798 K, a maximális olvadási sebesség 0,11 m/s. Amint a 3(b) ábrán látható, az elnyelt IR lézerteljesítmény és hatásfok 190,4 W, illetve 13,60%, t=0,232 s után. A hegesztett anyag infravörös lézerteljesítménye és hatásfoka a 3(c) ábrán is látható. Az infravörös lézerhegesztéshez képest a koaxiális kompozit kék-IR lézerhegesztés infravörös lézeres energiahatékonysága 16,99%-kal, a teljes lézerenergia-hatékonysága pedig 165,22%-kal nőtt. Amint a 3(c) ábrán látható, az IR lézer hatásfokának szórása koaxiális kompozit kékfény-IR lézeres hegesztésben és IR lézeres hegesztésben 0,014%, illetve 0,215% volt. Megállapítható, hogy a kék lézer javítja és stabilizálja az infravörös lézer energiahatékonyságát a kompozit kék-IR lézeres hegesztésben.
Tekintettel a kék fény költségére, valamint a maximális teljesítmény korlátaira, valamint az infravörös lézer energiaelnyelési sebességének hiányosságaira alacsony és a folyamat instabilitása miatt kék fény-vörös fény kompozit lézeres hegesztési eljárást javasolnak. A kék fény magas abszorpciós sebessége az anyag előmelegítéséhez, a vörös fény abszorpciós sebességének növekedéséhez, ugyanakkor a kék fény teljesítménysűrűsége miatt a szálas lézerhez képest kicsi, ez megvalósítható a stabil hővezető hegesztés és a mélyolvadó hegesztés kombinálása, a magas ötvözetek (alumínium, réz) nagy hatékonyságú hegesztésének elérése érdekében.
