Soldagem a laser é um processo usado para unir metais ou termoplásticos usando um raio laser para formar uma solda. Sendo uma fonte de calor tão concentrada, em materiais finos a soldagem a laser pode ser realizada a altas velocidades de soldagem de metros por minuto, e em materiais mais espessos podem produzir soldas estreitas e profundas entre peças de borda quadrada.
A soldagem a laser opera em dois modos fundamentalmente diferentes: soldagem limitada de condução e soldagem de fechadura. O modo em que o raio laser interagirá com o material que está soldando dependerá da densidade de energia através do feixe atingindo a peça de trabalho.
A soldagem limitada de condução ocorre quando a densidade de potência é tipicamente inferior a 105W/cm2. O raio laser é absorvido apenas na superfície do material e não penetra nele. Soldas limitadas de condução muitas vezes exibem uma alta relação largura/profundidade.
A soldagem a laser é mais geralmente realizada usando densidades de potência mais altas, por um mecanismo de fechadura. Quando o raio laser está focado em um ponto pequeno o suficiente para produzir uma densidade de energia tipicamente > 106-107 W/cm2, o material no caminho do feixe não só derrete, mas também vaporiza, antes que quantidades significativas de calor possam ser removidas por condução. O raio laser focalizado penetra na peça de trabalho formando uma cavidade chamada "buraco de fechadura", cheia de vapor de metal (que em alguns casos pode até ser ionizada, formando um plasma).
Essa expansão de vapor ou plasma contribui para a prevenção do colapso das paredes derretidas do buraco da fechadura nesta cavidade.
Além disso, o acoplamento do raio laser na peça de trabalho é melhorado dramaticamente pela formação deste buraco de fechadura. A soldagem de penetração profunda é então alcançada atravessando o orifício ao longo da articulação para ser soldada ou movendo a articulação em relação ao raio laser. Isso resulta em soldas com uma alta proporção de profundidade/largura.
Sob a ação da tensão superficial, parte do material derretido na borda principal do buraco da fechadura flui ao redor da cavidade do buraco da fechadura para trás, depois esfriando e solidificando para formar a solda. Isso deixa a tampa da solda com um padrão de chevron, apontando para trás em direção ao ponto de partida da solda.
