随着新能源等领域的兴起，金、铜、铝等高反材料用量呈指数级增加。但由于高反材料对于红外激光的吸收率极低，且在熔点附近的吸收率突变，熔池极度不稳定，容易产生气孔和飞溅问题，使得红外激光器在对加工质量要求极高的应用场景下显得力不从心。因此，需要有更适合的工具以匹配产业需求。

由「图1」可以直观看出：金、铝、铜以及其它金属在面对不同波长光束时，具有完全不同的吸收特性；几乎所有对红外波段高反的金属材料在面对蓝光时，吸收率都有大幅提升（例如，铜对蓝光的吸收率高于红外12倍，金则高于红外达65倍）。

图1 

高吸收率，意味着更高的能量利用率和更低的能耗（以铜焊接为例，蓝光激光器所需的能耗仅为红外激光器的16%，而在金焊接上甚至降低了惊人的92%）。但由于铜具有卓越的热传导性能，当面临较厚的铜构件焊接或铜合金熔覆任务时，需要高亮度和高功率的蓝光激光器才能确保优质的焊接和熔覆效果。

蓝光激光器是一种基于GaN芯片的半导体激光器，受限于现有技术水平，GaN激光芯片功率还不高，光束质量指标相比光纤激光器及固体激光器差，很难实现高功率密度、高光束质量的激光输出，因此目前单独采用蓝光激光器还无实现超过1mm以上的较厚铜材料的焊接。

针对上述技术瓶颈，一种基于科学理论与实践相结合的新型红蓝复合激光技术孕育而生：利用高吸收率的蓝光激光对工件表面或粉末状材料进行预热和初步熔化，以此最大程度减少材料对激光能量的反射损失。同时，高功率红外激光作用于相同的材料表面，并在材料内部形成稳定的深熔焊小孔效应。这一过程可有效扩大熔池体积，并优化其稳定性，从而显著减少在传统焊接过程中常见的飞溅、炸孔等不良现象，在铜、铝等高反金属材料上实现高质量的深熔焊接。

基于上述红蓝复合激光技术和大量的实验验证，广东硬科院设计开发了蓝光+红外双光束复合一体激光器(BIRF-800-3000)，并于2023年3月在慕尼黑上海光博会上发布上述产品，以前沿科技重新定义高反材料加工技术。

图2 蓝光+红外双光束复合一体激光器

(BIRF-800-3000)

此款蓝光+红外双光束复合一体激光器(BIRF-800-3000)通过一体化设计，双端光纤输出800W(800μm芯径)455nm蓝光和3000W(20μm芯径)1080nm红外激光，具有控制一体化、占地面积小、移动灵活、方便集成等特点，可应用于多种有色金属、不锈钢以及异种材料的加工，能实现铜、铝等高反材料的无飞溅或少飞溅焊接，焊接部位成形美观、缺陷少、重复性好，尤其适用于新能源电池、电动汽车三电系统零部件、电力铜排等产品的焊接加工。

图3 此款激光器技术参数

以下为部分电动汽车领域的客户样品展示：

图4 扁线电机焊接样品

图5 感应线圈焊接样品

图6 转接片焊接样品

图7 铝合金焊接样品

蓝光与红外双剑合璧，共同铸就了这款蓝光+红外双光束复合焊接一体激光器，它直击高反材料焊接痛点，打破传统焊接瓶颈，全面提升焊接效率和质量，助力中国激光加工及智能制造行业的高速发展。