Matul il-proċess ta 'manifattura ta' batteriji użati f'vetturi elettriċi, materjali tar-ram jeħtieġ li jiġu wweldjati b'veloċitajiet għoljin u mingħajr spatter. Lejżers infra-aħmar b'tul ta 'mewġ qrib 1000 nm huma tipikament użati, madankollu dan jippreżenta żewġ sfidi ewlenin għall-iwweldjar ta' materjali tar-ram: assorbiment baxx ta 'enerġija u instabbiltà tal-proċess. L-assorbiment tad-dawl tal-lejżer infra-aħmar minn materjali tar-ram jiżdied mat-temperatura. Meta laser IR ta 'qawwa għolja irradja wiċċ tar-ram, ir-rata ta' assorbiment tal-enerġija tal-wiċċ tar-ram tiżdied f'daqqa wara l-formazzjoni ta 'toqob żgħar; it-toqob huma instabbli u spatter huwa faċilment iffurmat. Fl-istess ħin, minħabba li l-qawwa tal-laser infra-aħmar se tkun kbira, tagħmel il-lejżer bil-ħsara. L-assorbiment tal-lejżer blu mill-materjal tar-ram huwa ta 'madwar 60%, li huwa ħafna aktar effiċjenti minn dak tal-lejżer IR. Il-fattibilità ta 'lejżers dajowd blu għall-ipproċessar tar-ram ġiet irrappurtata f'xi letteratura. Lejżers blu jistgħu iwweldjaw fuljetti jew folji tar-ram b'effiċjenza u kwalità għolja. Madankollu, l-ispiża tal-lejżers blu hija ħafna ogħla minn dik tal-lejżers NIR u l-qawwa massima tal-ħruġ hija limitata għal 2000 W. Li tgħaqqad l-iżvantaġġi ta 'assorbiment baxx ta' enerġija tal-lejżer IR, proċess instabbli u qawwa baxxa tal-ħruġ tal-laser blu, nistgħu nipproponu a proċess ta 'wweldjar bil-lejżer kompost blu-IR. F'dan il-proċess ta 'wweldjar, l-ewwel nistgħu ndewbu l-wiċċ tal-materjal bażi b'lejżer blu b'assorbiment għoli, u mbagħad inżidu l-fond tal-pool imdewweb b'lejżer infra-aħmar.Yang et al. investiga l-iwweldjar bil-lejżer kompost qrib blu-infra-aħmar ta 'pjanċa tar-ram ta' ħxuna ta '3 mm ibbażata fuq esperimenti u simulazzjonijiet numeriċi; l-ewwel, il-pjanċa tar-ram kienet imsaħħan b'lejżer blu ta 'qawwa baxxa, u mbagħad laser infra-aħmar ta' qawwa għolja irradja l-wiċċ ta 'temperatura għolja tal-pjanċa biex jifforma toqba żgħira fil-fond.Fujio et al. żviluppat sistema ta 'wweldjar kompost bil-lejżer blu-infra-aħmar u sabet li l-effiċjenza tal-iwweldjar tal-laser ibridu kienet 1.45 darbiet ogħla minn dik tal-laser infra-aħmar.Kaneko et al. uża laser kompost koassjali blu-infra-aħmar biex tkabbar il-pool imdewweb u toqob żgħar u jistabbilizza l-konvezzjoni termali interna. Fl-iwweldjar bil-lejżer blu-infra-aħmar kompost, l-assorbiment tal-enerġija tal-lejżer jaffettwa mhux biss l-istabbiltà tal-proċess tal-iwweldjar, iżda wkoll il-ħajja tas-servizz tat-tagħmir. Jekk it-temperatura tal-wiċċ tar-ram hija baxxa wara l-espożizzjoni għal-lejżer blu, l-enerġija tal-lejżer IR riflessa mill-wiċċ tar-ram hija għolja, li tista 'tagħmel ħsara lir-ras tal-lejżer.
Fujio, S et al. żviluppat sistema tal-lejżer kompost bl-użu ta 'lejżer semikonduttur blu bħala s-sors ta' tisħin minn qabel u laser tal-fibra b'mod wieħed bħala s-sors tal-iwweldjar. It-testijiet tal-iwweldjar saru fuq wajers tar-ram ta '2.5 × 3.0 × 50 mm bl-użu ta' din is-sistema tal-laser kompost. Fig. 1 turi l-kinetika tat-tidwib u tas-solidifikazzjoni tar-ram pur maqbud b'kamera b'veloċità għolja f'0.1, 0.2, u 0.3 s taħt (a) il- laser kompost u (b) il-laser tal-fibra b'mod wieħed. Għal laser tal-fibra b'modalità waħda b'qawwa tal-ħruġ ta '1 kW, it-tidwib tar-ram jibda minn madwar 0.3 s. Il-kinetika tat-tidwib tal-laser tal-fibra b'mod wieħed huma murija fil-Figura 2.1.2. Min-naħa l-oħra, għal laser ibridu b'lejżer tal-fibra b'modalità waħda b'qawwa ta 'ħruġ ta' 1 kW u laser diode blu b'qawwa ta 'ħruġ ta' 200 W, it-tidwib tar-ram jibda minn 0.2 sekondi. Għalhekk, kif muri fil-Fig. 2, il-volum tat-tidwib tar-ram isir akbar fil-laser ibridu milli fil-laser tal-fibra b'mod wieħed.
Minħabba t-tisħin minn qabel bil-laser diode blu, it-temperatura tar-ram titla 'għal madwar 800 grad. It-temperatura tar-ram tiżdied għal madwar 1.5 grad F (0.5 grad F). Iż-żieda fit-temperatura twassal għal żieda lokali fl-assorbiment ottiku tar-ram fil-laser tal-fibra. Fl-istess ħin il-lejżer kompost jikseb volum akbar ta 'tidwib tar-ram mill-laser tal-fibra b'mod wieħed. Għalhekk, huwa konkluż li permezz tat-tisħin minn qabel tal-lejżer tad-dijodu blu, l-assorbiment tad-dawl tar-ram għall-laser tal-fibra b'mod wieħed jiżdied u l-effiċjenza tal-iwweldjar titjieb.
Wu et al. żviluppat mudell ġdid tas-sors tas-sħana tal-lejżer tad-dawl blu-infra-aħmar għal materjali tar-ram bi ħxuna ta '0.5 mm bl-użu ta' proċess ta 'wweldjar bil-lejżer tad-dawl blu-infra-aħmar kompost koassjali, u simulat numerikament l-imġieba dinamika tal-pool imdewweb u assorbiment tal-enerġija tal-laser billi tgħaqqad mal-metodu ta 'raffinament tal-malji virtwali. Meta mqabbel mal-iwweldjar bil-lejżer blu, it-temperatura massima tat-tidwib u l-veloċità tal-iwweldjar bil-lejżer blu-IR komposti koassjali jvarjaw aktar, u l-effiċjenza totali tal-enerġija tal-lejżer hija aktar baxxa, iżda xorta jistgħu jinkisbu weldjaturi tajbin. Meta mqabbel mal-iwweldjar bil-lejżer infra-aħmar, fl-iwweldjar bil-lejżer blu-IR kompost koassjali, il-lejżer blu tjieb u stabbilizza l-effiċjenza tal-enerġija tal-laser infra-aħmar.
Simulazzjoni ġdida b'{{{{10}}}} W ta' qawwa tal-lejżer blu, 1400 W ta' qawwa tal-lejżer IR, u veloċità tal-iwweldjar ta' 1.2 m/min reġgħet bdiet mill- Kawża tal-iwweldjar bil-lejżer blu-IR kompost koassjali f't=0.1 s. Is-simulazzjoni l-ġdida tidher fil-Figura 3(a). Kif muri fil-Fig. 3(a), huwa ffurmat biss pool imdewweb żgħir. It-temperatura massima tat-tidwib hija 1798 K u l-veloċità massima tat-tidwib hija 0.11 m/s. Kif muri fil-Fig. 3(b), il-qawwa u l-effiċjenza tal-laser IR assorbita huma 190.4 W u 13.60%, rispettivament, wara t=0.232 s. Il-qawwa tal-lejżer IR u l-effiċjenza tal-materjal iwweldjat huma murija wkoll f'Fig. 3(c). Meta mqabbel mal-iwweldjar bil-lejżer IR, l-effiċjenza tal-enerġija tal-lejżer IR tal-iwweldjar bil-lejżer blu-IR kompost koassjali żdiedet b'16.99%, u l-effiċjenza totali tal-enerġija tal-lejżer żdiedet b'165.22%. Kif muri fil-Fig. 3(c), id-devjazzjonijiet standard tal-effiċjenzi tal-lejżer IR fl-iwweldjar bil-lejżer dawl blu-IR kompost koassjali u l-iwweldjar bil-lejżer IR kienu 0.014% u 0.215%, rispettivament. Jista 'jiġi konkluż li l-lejżer blu jtejjeb u jistabbilizza l-effiċjenza enerġetika tal-laser infra-aħmar fl-iwweldjar bil-lejżer blu-IR kompost.
Fid-dawl tal-ispiża kif ukoll il-limitazzjoni tal-qawwa massima tad-dawl blu u l-iżvantaġġi tal-assorbiment ta 'enerġija baxxa tal-laser infra-aħmar u l-instabbiltà tal-proċess, ġie propost proċess ta' wweldjar bil-lejżer blu-aħmar kompost. Billi ssaħħan minn qabel il-materjal bir-rata għolja ta 'assorbiment ta' dawl blu, u b'hekk tinkiseb żieda fir-rata ta 'assorbiment ta' dawl aħmar, u fl-istess ħin, minħabba d-densità ta 'qawwa żgħira tad-dawl blu meta mqabbel mal-laser tal-fibra, huwa possibbli li tirrealizza il-kombinazzjoni ta 'l-iwweldjar ta' konduzzjoni tas-sħana stabbli u l-iwweldjar ta 'tidwib fil-fond biex tinkiseb iwweldjar effiċjenti ta' ligi antikorrożivi ħafna (Aluminju, Ram).
