ผลของการเชื่อมคอมโพสิตด้วยเลเซอร์ไดโอดและไฟเบอร์ต่อโครงสร้างจุลภาคและสมบัติของทองแดง ประเทศไทย

0 คำนำ
ทองแดงสีแดงมีความเหนียวที่ดี การนำความร้อนสูง และการนำไฟฟ้า และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ วิศวกรรมทางทะเล เคเบิลและไฟฟ้า และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการเชื่อมทองแดงสีแดงแบบดั้งเดิม เช่น การเชื่อมก๊าซเฉื่อยทังสเตน มีอินพุตความร้อนสูง เสาขนาดใหญ่ -การเสียรูปจากการเชื่อม และรอยเชื่อมที่ไม่น่าดู ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการผลิตสมัยใหม่ได้อีกต่อไป

การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีการป้อนความร้อนโดยรวมน้อยกว่า ซึ่งสามารถปรับปรุงปัญหาการเสียรูปหลังการเชื่อมขนาดใหญ่และรูปลักษณ์ที่ไม่ดีได้อย่างมาก เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากอัตราการดูดซับต่ำของเลเซอร์ความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรดบนพื้นผิวทองแดง โดยทั่วไปเพียงประมาณ 4% พลังงานเลเซอร์ส่วนใหญ่จึงถูกสะท้อนออกไป การเชื่อมทองแดงต้องใช้พลังงานสูง ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสถียรในการเชื่อมที่ไม่ดี ในระหว่างกระบวนการหลอมทองแดงสีแดง รูขุมขนจะเกิดขึ้นได้ง่ายที่ตะเข็บเชื่อม ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อม เมื่อเชื่อมทองแดงสีแดง การป้อนความร้อนขนาดใหญ่ทำให้ขนาดเกรนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของรอยเชื่อมด้วย

เทคโนโลยีการเชื่อมคอมโพสิตเซมิคอนดักเตอร์และไฟเบอร์เลเซอร์แบบใหม่ใช้ในการทดลองเพื่อเชื่อมทองแดงแดงด้วยเลเซอร์ อิทธิพลของพารามิเตอร์กระบวนการที่มีต่อการก่อตัวของรอยเชื่อมได้รับการวิเคราะห์เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคสำหรับการผลิตจริง

1 การทดลองเชื่อม
1.1 วัสดุที่จะเชื่อมและอุปกรณ์เชื่อม
วัสดุทดลองคือทองแดงแดง มีความหนา 1.0 มม. ยาว × กว้าง 100 มม. × 50 มม. วิธีการเชื่อมคือการประกบ วัสดุที่จะเชื่อมจะถูกยึดด้วยฟิกซ์เจอร์แบบโฮมเมดเพื่อลดการเสียรูปในระหว่าง การเชื่อมโลหะ.

เลเซอร์คอมโพสิตของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์และไฟเบอร์เลเซอร์ใช้ในการเชื่อมทองแดงสีแดง ความยาวคลื่นของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์คือ 976nm กำลังสูงสุดคือ 1000W และเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางของเส้นใยคือ 400 ไมครอน ไฟเบอร์เลเซอร์มีความยาวคลื่น 1070nm กำลังเลเซอร์สูงสุด 1000W และเส้นผ่านศูนย์กลางแกนไฟเบอร์ 50 ไมครอน . เลเซอร์ทั้งสองประเภทถูกรวมเข้าด้วยกันผ่านหัวเชื่อม โดยมีเลนส์คอลลิเมชั่นของหัวเชื่อมที่มีความยาวโฟกัส 100 มม. และเลนส์โฟกัสที่มีความยาวโฟกัส 200 มม. เส้นทางแสงจะแสดงในรูปที่ 1 (a) เส้นผ่านศูนย์กลางจุดของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์หลังจากผ่านหัวเชื่อมที่โฟกัสเลเซอร์คือประมาณ 0.8 มม. เนื่องจากจุดขนาดใหญ่ จึงสามารถให้ความร้อนเสริมรอบๆ รอยเชื่อมได้ เส้นผ่านศูนย์กลางจุดของไฟเบอร์เลเซอร์ที่โฟกัสคือประมาณ 0.1 มม. และความหนาแน่นของพลังงานมีน้อย (ความหนาแน่นของพลังงาน = กำลังเลเซอร์/พื้นที่จุด ยิ่งเล็กลง เส้นผ่านศูนย์กลางของจุด ความหนาแน่นของพลังงานก็จะยิ่งมากขึ้น) สิ่งนี้สามารถสร้างอุณหภูมิที่สูงขึ้น ทำให้สามารถเชื่อมวัสดุทองแดงได้ การทดลองทั้งหมดที่กล่าวถึงในข้อความได้ดำเนินการที่จุดโฟกัสของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์และไฟเบอร์เลเซอร์สำหรับการเชื่อม แพลตฟอร์มทดลองการเชื่อมด้วยเลเซอร์คอมโพสิตแสดงในรูปที่ 1 (b) โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ ไฟเบอร์เลเซอร์ หัวเชื่อม คอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม และโมดูล X/Y ในการตั้งค่านี้ หัวเชื่อมที่ขับเคลื่อนด้วยโมดูล X/Y จะสามารถเชื่อมรางเพื่อสร้างรอยเชื่อมได้ สามารถตั้งค่ากำลังของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์และไฟเบอร์เลเซอร์แยกกันได้

(a) แผนผังของเส้นทางแสงการเชื่อมแบบไฮบริด	(ข) อุปกรณ์ทดลอง
รูปที่ 1 อุปกรณ์เชื่อมด้วยเลเซอร์

1.2อุปกรณ์ตรวจสอบการเชื่อม
โครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อมได้รับการทดสอบและวิเคราะห์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยา รุ่น WYJ-4XBD ทำเพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของพารามิเตอร์กระบวนการต่างๆ ต่อโครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อม ทดสอบความต้านทานแรงดึงของรอยเชื่อมโดยใช้เครื่องดึงแรงดึงแบบอิเล็กทรอนิกส์ รุ่น FR-103C อุปกรณ์ดังแสดงในรูปที่ 2(b) ค่าความต้านทานแรงดึง P ของรอยเชื่อมได้มาจากการหารแรงดึง F ด้วยพื้นที่ S ของรอยเชื่อม ความต้านทานแรงดึงได้รับการทดสอบ 3 ครั้งภายใต้พารามิเตอร์แต่ละกระบวนการ และความต้านแรงดึงเฉลี่ยที่ได้รับคือความต้านทานแรงดึงของตะเข็บเชื่อมที่สอดคล้องกับพารามิเตอร์กระบวนการนี้ ความเร็วการยืดของเครื่องทดสอบแรงดึงถูกตั้งไว้ที่ 1 มม./วินาที ความแข็งระดับไมโครของรอยต่อรอยเชื่อมของตัวอย่างการเชื่อมได้รับการทดสอบด้วยเครื่องทดสอบความแข็งระดับไมโคร รุ่น HV-1000 โหลดทดลองคือ 50 กรัม และเวลาในการโหลดคือ 10 วินาที

2 กระบวนการทดลองและการวิเคราะห์ผลลัพธ์
2.1 ผลกระทบของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ต่อลักษณะและความแข็งแรงของรอยเชื่อม
หลังจากการทดลองเบื้องต้นหลายครั้ง เมื่อใช้เฉพาะไฟเบอร์เลเซอร์ในการเชื่อม (โดยตั้งค่ากำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ไว้ที่ 0W) หากกำลังของไฟเบอร์เลเซอร์คือ 900W และความเร็วในการเชื่อมคือ 30 มม./วินาที ตะเข็บเชื่อมจะทะลุเข้าไป แต่ มีแนวโน้มที่จะเกิดรูพรุนภายในตะเข็บเชื่อม ดังแสดงในรูปที่ 3 (a) ในความพยายามอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับพารามิเตอร์กระบวนการให้เหมาะสม เช่น ความเร็วในการเชื่อมและกำลังเลเซอร์สำหรับ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์ยังคงมีรูพรุนอยู่ภายในรอยเชื่อม เนื่องจากในระหว่างกระบวนการหลอมทองแดงสีม่วง ไฟเบอร์เลเซอร์จะมีการป้อนความร้อนจำนวนมากไปยังทองแดงและมีอุณหภูมิสูง ซึ่งเพิ่มความสามารถในการละลายของไฮโดรเจนในอากาศในสระหลอมเหลวได้อย่างมาก ในเวลาเดียวกันเนื่องจาก การนำความร้อนที่ดีของทองแดงสีม่วง ความเร็วในการทำความเย็นของสระหลอมเหลวนั้นเร็วมาก การแข็งตัวอย่างรวดเร็วของสระหลอมเหลวทำให้ไฮโดรเจนที่ละลายในสระหลอมเหลวไม่กระจายออกจากตะเข็บเชื่อมทันเวลา ส่งผลให้มีไฮโดรเจนตกค้างภายในตะเข็บเชื่อมและเกิดรูพรุนในตะเข็บ รูพรุนภายในรอยเชื่อมเหล่านี้จะส่งผลเสียต่อคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อม

บทความนี้ใช้วิธีการเชื่อมแบบคอมโพสิตโดยใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์และไฟเบอร์เลเซอร์ กำลังของไฟเบอร์เลเซอร์คงที่ที่ 900W และความเร็วในการเชื่อมที่ 30 มม./วินาที กำลังของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ตั้งไว้ที่ 600W, 800W และ 1000W ตามลำดับ เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบต่อตะเข็บเชื่อม เมื่อกำลังของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์คือ 600W รอยเชื่อมที่แสดงในรูปที่ 3(b) จะมีรูพรุนอยู่ภายในตะเข็บเชื่อม เมื่อกำลังของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์คือ 800W ดังแสดงในรูปที่ 3(c) จะมี ไม่มีรูพรุนภายในรอยเชื่อม เนื่องจากเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสง 0.8 มม. ที่จุดโฟกัส ซึ่งครอบคลุมช่วงการให้ความร้อนที่กว้างกว่า เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ช่วยเพิ่มความร้อนรอบๆ รอยเชื่อม ซึ่งช่วยลดอัตราการเย็นตัวของสระหลอมเหลว ซึ่งช่วยให้ไฮโดรเจนละลายในบ่อหลอมเหลวมีเวลาเพียงพอในการระเหยออกจากตะเข็บเชื่อม โดยไม่เหลือรูพรุนในตะเข็บเชื่อม เมื่อกำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้นอีกเป็น 1000W ลักษณะของตะเข็บเชื่อมจะปรากฏในรูปที่ 3 (d) มีรูพรุนขนาดใหญ่ขึ้นภายใน อาจเนื่องมาจากกำลังของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์สูงเกินไป ส่งผลให้มีการป้อนความร้อนโดยรวมมากขึ้น สิ่งนี้ทำให้เกิดการระเหยขององค์ประกอบที่มีจุดหลอมเหลวต่ำภายในทองแดงและทำให้เกิดโพรงภายในตะเข็บเชื่อม

ความต้านทานแรงดึงของตะเข็บเชื่อมได้รับการทดสอบโดยใช้เครื่องทดสอบแรงดึง เมื่อตั้งค่าพารามิเตอร์ของกำลังไฟเบอร์เลเซอร์ไว้ที่ 900W ความเร็วในการเชื่อมที่ 30 มม./วินาที และปริมาณการพร่ามัวที่ 0 มม. จะถูกเก็บไว้ที่คงที่ การวิเคราะห์ของ มีการดำเนินการผลกระทบของพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ต่อความต้านทานแรงดึงของตะเข็บเชื่อม โดยผลลัพธ์แสดงในรูปที่ 4 เมื่อพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ตั้งไว้ที่ 0W และ 600W จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในความต้านทานแรงดึงของตะเข็บเชื่อม เนื่องจากกำลังไฟ 600W ไม่ได้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อรูปร่างของรอยเชื่อม คล้ายกับเมื่อกำลังอยู่ที่ 0W จะมีรูพรุนเกิดขึ้นภายในตะเข็บเชื่อม ส่งผลให้ความต้านทานแรงดึงระหว่าง 160~161MPa เมื่อตั้งค่าพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ไว้ที่ 800W ความต้านทานแรงดึงของตะเข็บเชื่อมจะสูงสุดที่ 238MPa โดยบรรลุความต้านทานแรงดึงของวัสดุฐานทองแดงถึง 80% (ซึ่งก็คือ 292MPa) ซึ่งแสดงถึงความต้านทานแรงดึงที่เพิ่มขึ้นประมาณ 50% เมื่อเทียบกับเมื่อตั้งค่ากำลังเลเซอร์ของเซมิคอนดักเตอร์ไว้ที่ 0W และ 600W เมื่อตั้งค่ากำลังเลเซอร์ของเซมิคอนดักเตอร์ไว้ที่ 1000W ความต้านทานแรงดึงของตะเข็บเชื่อมจะลดลงอย่างมาก สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สูงเกินไป ส่งผลให้องค์ประกอบที่มีจุดหลอมเหลวต่ำถูกกำจัดออกไป ความต้านทานแรงดึงของตะเข็บเชื่อมจึงลดลงอย่างมาก

รูปที่ 4 ความต้านทานแรงดึงของรอยเชื่อมภายใต้กำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกัน

2.2 ผลของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ต่อโครงสร้างจุลภาคของการเชื่อม
ด้วยกำลังไฟ 900W เครื่องเชื่อมเลเซอร์ไฟเบอร์ทำงานที่ความเร็ว 30 มม./วินาที โดยมีระยะพร่ามัว 0 มม. ภาพโลหะวิทยาโครงสร้างจุลภาคของโซนฟิวชันที่กำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ต่างกันจะแสดงในรูปที่ 5 เมื่อกำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ตั้งค่าไว้ที่ 0W โครงสร้างจุลภาคของโซนฟิวชันจะเป็นโครงสร้างผลึกเซลล์เรียว ดังแสดงในรูปที่ 5(a) . เมื่อตั้งค่าพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ไว้ที่ 600W และ 800W โครงสร้างจุลภาคของโซนฟิวชันจะแสดงในรูปที่ 5(b) และรูปที่ 5(c) ตามลำดับ ด้วยพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เพิ่มขึ้น โครงสร้างผลึกของเซลล์จะค่อยๆ หยาบขึ้น ทั้งนี้เนื่องจากการไล่ระดับของอุณหภูมิในโซนฟิวชันมีขนาดค่อนข้างใหญ่ เมล็ดพืชจะเติบโตไปในทิศทางของการนำความร้อน ทำให้เกิดโครงสร้างผลึกเซลล์เล็กๆ เมื่อตั้งค่าพลังงานเลเซอร์ของเซมิคอนดักเตอร์ไว้ที่ 1000W โครงสร้างจุลภาคของโซนฟิวชัน ดังที่แสดงใน รูปที่ 5(d) แปลงร่างเป็นโครงสร้าง α-Cu ที่หยาบกว่ามาก นี่เป็นเพราะอัตราการเย็นตัวที่ช้ามาก ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเมล็ด α-Cu ขนาดใหญ่

ด้วยกำลังไฟ 900W เครื่องเชื่อมเลเซอร์ไฟเบอร์ทำงานที่ความเร็ว 30 มม./วินาที โดยมีระยะพร่ามัว 0 มม. ภาพโครงสร้างทางโลหะวิทยาระดับจุลภาคของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่กำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันจะแสดงในรูปที่ 6 โครงสร้างของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนนั้นจะถูกอบอ่อนทั้งหมด α-Cu เมื่อพลังงานเลเซอร์ของเซมิคอนดักเตอร์ถูกตั้งค่าไว้ที่ 0W และ 600W เกรน ขนาดในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดังแสดงในรูปที่ 6(a) และรูปที่ 6(b) เนื่องจากพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ค่อนข้างต่ำ ซึ่งไม่มีผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนต่อโครงสร้างจุลภาคของการเชื่อม เมื่อตั้งค่าพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ไว้ที่ 800W เกรนในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจะขยายใหญ่ขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ดังที่แสดง ในรูปที่ 6(ค) เมื่อกำลังเพิ่มขึ้นเป็น 1000W ขนาดเกรนเฉลี่ยจะยังคงเพิ่มขึ้น ดังที่ปรากฎในรูปที่ 6(d) เนื่องจากเมื่อกำลังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้น ความเร็วในการทำความเย็นของพูลที่หลอมละลายจะลดลง ส่งผลให้เวลาในการหลอมละลายและการตกผลึกซ้ำนานขึ้นสำหรับบ่อหลอมเหลว ปริมาณความร้อนและเวลาที่ดำเนินการไปยังโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจะเพิ่มขึ้น ซึ่งขยายเวลาการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชในโซนนี้ ซึ่งส่งผลให้ขนาดเมล็ดพืชในเขตได้รับผลกระทบจากความร้อนเพิ่มขึ้น

ด้วยกำลังไฟ 900W ความเร็วในการเชื่อม 30 มม./วินาที และค่าเบี่ยงเบนโฟกัส 0 มม. สำหรับไฟเบอร์เลเซอร์ โครงสร้างจุลภาคทางโลหะวิทยาในบริเวณส่วนกลางของการเชื่อมภายใต้กำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันจะแสดงดังในรูปที่ 7 เมื่อเซมิคอนดักเตอร์ กำลังเลเซอร์ตั้งไว้ที่ 0W, 600W และ 800W ตามลำดับ ภาพไมโครกราฟทางโลหะวิทยาของโครงสร้างจุลภาคที่อยู่ตรงกลางของรอยเชื่อมจะแสดงในรูปที่ 7(a) รูปที่ 7(b) และรูปที่ 7(c) ตามลำดับ ทั้งหมดเป็น โครงสร้างเกรนที่เท่ากัน เมื่อกำลังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้น ปริมาณของโครงสร้างเกรนที่เท่ากันจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น เนื่องจากการเพิ่มกำลังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ทำให้อุณหภูมิโดยรวมในจุดศูนย์กลางการเชื่อมเพิ่มขึ้น ทำให้มีเวลาเพียงพอสำหรับการพัฒนาโครงสร้างเกรนที่เท่ากัน เมื่อกำลังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้นอีกเป็น 1000W โครงสร้างจุลภาคใน จุดศูนย์กลางของรอยเชื่อมจะเปลี่ยนเป็นเกรน α-Cu ขนาดใหญ่ ดังแสดงในรูปที่ 7(b) นี่เป็นเพราะการลดลงของอุณหภูมิที่จุดศูนย์กลางการเชื่อม ซึ่งทำให้อัตราการเย็นตัวของรอยเชื่อมช้าลงอย่างมาก เอื้อต่อการก่อตัวของเม็ด α-Cu ขนาดใหญ่

2.3 ผลของเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ต่อคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อม
ด้วยกำลังของไฟเบอร์เลเซอร์ที่ตั้งไว้ที่ 900W ความเร็วในการเชื่อม 30 มม./วินาที และปริมาณการพร่ามัวที่ 0 มม. ความแข็งระดับไมโครภายใต้กำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันจะแสดงในรูปที่ 8 เมื่อกำลังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้น ค่าสูงสุด ความแข็งของการเชื่อมจะค่อยๆ ลดลง เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพลังงานเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์จะขยายเวลาการทำความเย็นและการแข็งตัวของบ่อหลอมเหลว ทำให้เมล็ดพืชเติบโตเต็มที่ ขนาดเกรนที่ใหญ่ขึ้นส่งผลให้ค่าความแข็งระดับจุลภาคของวัสดุลดลง แนวโน้มจากพื้นที่เชื่อมไปยังวัสดุฐานจะแสดงการลดลงในขั้นต้นตามด้วยการเพิ่มขึ้น โดยสังเกตความแข็งระดับไมโครสูงสุดในบริเวณกึ่งกลางของรอยเชื่อม นี่เป็นเพราะว่ามีเมล็ดข้าวที่เล็กมากในบริเวณนี้ เนื่องจากการปรับแต่งเกรนส่งผลให้มีความแข็งเพิ่มขึ้น ค่าความแข็งระดับไมโครขั้นต่ำจะเกิดขึ้นในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน เนื่องจากโซนที่ได้รับความร้อนมีทิศทางการนำความร้อน การไล่ระดับอุณหภูมิเล็กน้อยจะทำให้เมล็ดมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งจะลดความแข็งระดับไมโครลงไปด้วย

รูปที่ 8 การกระจายความแข็งระดับไมโครของรอยเชื่อมภายใต้กำลังเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกัน

ข้อสรุป 3
เมื่อเทียบกับแบบดั้งเดิม การเชื่อมด้วยเลเซอร์ไม่จำเป็นต้องอุ่นหรือชุบผิวทองแดง การใช้เลเซอร์คอมโพสิตแบบไฟเบอร์และเซมิคอนดักเตอร์ ทำให้สามารถเชื่อมทองแดงได้ในขั้นตอนเดียว ซึ่งช่วยลดกระบวนการผลิตและลดต้นทุนการผลิต ข้อมูลนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคที่มีคุณค่าสำหรับการผลิตจริง

ในระหว่างกระบวนการเชื่อม เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์จะให้ความร้อนเสริมแก่การเชื่อม ทำให้เกิดความต้านทานแรงดึงสูงสุดในการเชื่อมโดยไม่มีความพรุนเมื่อตั้งค่ากำลังไว้ที่ 800W กำลังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อโครงสร้างจุลภาคของการเชื่อม เมื่อพลังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เพิ่มขึ้น โครงสร้างผลึกของเซลล์ในโซนฟิวชันจะค่อยๆ หยาบขึ้น ขนาดเกรนในเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเพิ่มขึ้น และโครงสร้างผลึกที่สมดุลตรงกลางรอยเชื่อมจะมีขนาดอนุภาคเพิ่มขึ้น ขนาดเกรนที่ใหญ่ขึ้นจะช่วยลดความแข็งระดับไมโครของรอยเชื่อม