Pri izdelavi baterij, ki se uporabljajo v električnih vozilih, je treba bakrene materiale variti pri visokih hitrostih in brez brizganja. Običajno se uporabljajo infrardeči laserji z valovno dolžino blizu 1000 nm, vendar to predstavlja dva glavna izziva za varjenje bakrenih materialov: nizko absorpcijo energije in nestabilnost postopka. Absorpcija infrardeče laserske svetlobe v bakrenih materialih se povečuje s temperaturo. Ko visoko zmogljiv IR laser obseva bakreno površino, se stopnja absorpcije energije bakrene površine nenadoma poveča po nastanku majhnih lukenj; luknje so nestabilne in zlahka nastanejo brizganje. Ker bo moč infrardečega laserja velika, se bo laser poškodoval. Absorpcija modrega laserja z bakrenim materialom je približno 60 %, kar je veliko bolj učinkovito kot pri IR laserju. V literaturi so poročali o izvedljivosti modrih diodnih laserjev za obdelavo bakra. Z modrimi laserji je mogoče variti bakrene folije ali pločevine z visoko učinkovitostjo in kakovostjo. Vendar pa so stroški modrih laserjev veliko višji od stroškov laserjev NIR in največja izhodna moč je omejena na 2000 W. Z združevanjem pomanjkljivosti nizke absorpcije energije IR laserja, nestabilnega procesa in nizke izhodne moči modrega laserja lahko predlagamo modro-IR kompozitni laserski postopek varjenja. Pri tem postopku varjenja lahko z modrim laserjem z visoko absorpcijo najprej stopimo površino osnovnega materiala, nato pa z infrardečim laserjem povečamo globino bazena staline. Yang et al. raziskal skoraj modro-infrardeče kompozitno lasersko varjenje 3 mm debele bakrene plošče na podlagi eksperimentov in numeričnih simulacij; najprej je bila bakrena plošča segreta z modrim laserjem nizke moči, nato pa je infrardeči laser visoke moči obseval visokotemperaturno površino plošče, da je nastala globoka majhna luknja. Fujio et al. razvil modro-infrardeči laserski kompozitni sistem za varjenje in ugotovil, da je varilna učinkovitost hibridnega laserja 1,45-krat večja kot pri infrardečem laserju. Kaneko et al. uporabil koaksialni kompozitni modro-infrardeči laser za povečanje staljenega bazena in majhnih lukenj ter stabilizacijo notranje toplotne konvekcije. Pri kompozitnem modro-infrardečem laserskem varjenju absorpcija laserske energije ne vpliva le na stabilnost varilnega procesa, ampak tudi na življenjsko dobo opreme. Če je po izpostavitvi modremu laserju temperatura bakrene površine nizka, je energija IR laserja, ki se odbija od bakrene površine, visoka, kar lahko poškoduje lasersko glavo.
Fujio, S et al. raziskali in razvili kompozitni laserski sistem z uporabo polprevodniškega laserja modre svetlobe kot svetlobnega vira za predgretje in enomodnega laserja z vlakni kot varilni vir svetlobe. Preskusi varjenja so bili izvedeni na bakrenih žicah 2,5 × 3.0 × 50 mm z uporabo tega kompozitnega laserskega sistema. Slika 1 prikazuje kinetiko taljenja in strjevanja čistega bakra, posneto s kamero visoke hitrosti pri {{10}}.1, 0.2 in 0.3 s pod (a) kompozitnim laserjem in (b) enomodnim vlaknenim laserjem. Pri enomodnem vlaknenem laserju z izhodno močjo 1 kW se taljenje bakra začne pri približno 0,3 s. Kinetika taljenja enomodnega vlaknenega laserja je prikazana na sliki 2.1.2. Po drugi strani pa se pri hibridnem laserju z enomodnim vlaknenim laserjem z izhodno močjo 1 kW in modrim diodnim laserjem z izhodno močjo 200 W začne taljenje bakra pri 0,2 sekunde. Zato, kot je prikazano na sliki 2, postane prostornina taljenja bakra v hibridnem laserju večja kot v enomodnem laserju z vlakni.
Zaradi predgretja z modrim diodnim laserjem se temperatura bakra dvigne na približno 800 stopinj. Temperatura bakra se poveča na približno 1,5 stopinje F (0,5 stopinje F). Povišanje temperature vodi do lokalnega povečanja optične absorpcije bakra v vlaknenem laserju. Hkrati kompozitni laser pridobi večjo prostornino taljenja bakra kot laser z enomodnimi vlakni. Zato se sklepa, da se s predgretjem modrega diodnega laserja poveča absorpcija svetlobe bakra v enomodnem vlakenskem laserju in poveča učinkovitost varjenja.
Wu et al. uporabil postopek koaksialnega kompozitnega laserskega varjenja modre svetlobe in infrardečega laserja za bakrene materiale z debelino 0,5 mm, vzpostavil nov model vira toplote laserskega modre svetlobe in infrardečega laserja ter numerično simuliral dinamično obnašanje bazena staline in lasersko absorpcijo energije v kombinaciji z metodo navideznega prečiščevanja mreže. V primerjavi z modrim laserskim varjenjem najvišja temperatura taljenja in hitrost koaksialnega kompozitnega modro-IR laserskega varjenja bolj nihata, skupna energetska učinkovitost laserja pa je nižja, vendar je še vedno mogoče doseči dobre zvare. V primerjavi z infrardečim laserskim varjenjem je pri koaksialnem kompozitnem modro-IR laserskem varjenju modri laser izboljšal in stabiliziral energetsko učinkovitost infrardečega laserja.

Nova simulacija z {{{{10}}}} W moči modrega laserja, 1400 W moči IR laserja in hitrostjo varjenja 1,2 m/min je bila znova zagnana iz koaksialnega kompozita modri-IR laserski varilni primer pri t=0.1 s. Nova simulacija je prikazana na sliki 3(a). Kot je prikazano na sliki 3(a), se oblikuje le majhen staljeni bazen. Najvišja temperatura taljenja je 1798 K, največja hitrost taljenja pa 0,11 m/s. Kot je prikazano na sliki 3(b), sta absorbirana moč in učinkovitost IR laserja 190,4 W oziroma 13,60 % po t=0.232 s. Moč IR laserja in učinkovitost varjenega materiala sta prikazana tudi na sliki 3(c). V primerjavi z IR laserskim varjenjem se je energetska učinkovitost IR laserja koaksialnega kompozitnega modro-IR laserskega varjenja povečala za 16,99 %, skupna energetska učinkovitost laserja pa se je povečala za 165,22 %. Kot je prikazano na sliki 3(c), so bile standardne deviacije učinkovitosti IR-laserja pri koaksialnem kompozitnem varjenju z modro svetlobo-IR-laserjem in IR-laserskem varjenju 0,014 % oziroma 0,215 %. Zaključimo lahko, da modri laser izboljša in stabilizira energetsko učinkovitost infrardečega laserja pri kompozitnem modro-IR laserskem varjenju.
Glede na ceno modre svetlobe ter omejitev največje moči in pomanjkljivosti infrardečega laserja je stopnja absorpcije energije nizka in postopek nestabilen, je predlagan postopek laserskega varjenja kompozita modra svetloba-rdeča svetloba. Visoka stopnja absorpcije modre svetlobe za predgretje materiala, da se doseže povečanje stopnje absorpcije rdeče svetlobe, hkrati pa je zaradi gostote moči modre svetlobe v primerjavi z laserjem z vlakni majhna, je mogoče uresničiti združiti varjenje s stabilno toplotno prevodnostjo in varjenje z globokim taljenjem, da se doseže visoko učinkovito varjenje visoko zlitin (aluminij, baker).









