La soldadura por láser es un proceso utilizado para unir metales o termoplásticos utilizando un rayo láser para formar una soldadura. Al ser una fuente de calor tan concentrada, en materiales delgados la soldadura láser se puede llevar a cabo a altas velocidades de soldadura de metros por minuto, y en materiales más gruesos puede producir soldaduras estrechas y profundas entre piezas de borde cuadrado.
La soldadura por láser funciona en dos modos fundamentalmente diferentes: soldadura limitada por conducción y soldadura de ojo de cerradura. El modo en el que el rayo láser interactuará con el material que está soldando dependerá de la densidad de potencia a través de la viga golpeando la pieza de trabajo.
La soldadura limitada por conducción se produce cuando la densidad de potencia suele ser inferior a 105W/cm2. El rayo láser se absorbe sólo en la superficie del material y no lo penetra. Las soldaduras limitadas por conducción a menudo exhiben una relación de alto ancho a profundidad.
La soldadura por láser se realiza más generalmente utilizando densidades de mayor potencia, por un mecanismo de ojo de cerradura. Cuando el rayo láser se centra en un punto lo suficientemente pequeño como para producir una densidad de potencia típicamente > 106-107 W/cm2, el material en el camino del haz no sólo se derrite sino que también se vaporiza, antes de que cantidades significativas de calor puedan ser eliminadas por conducción. A continuación, el rayo láser enfocado penetra en la pieza de trabajo formando una cavidad llamada "ojo de cerradura", llena de vapor metálico (que en algunos casos incluso se puede ionizar, formando un plasma).
Esta expansión del vapor o plasma contribuye a la prevención del colapso de las paredes fundidas de la cerradura en esta cavidad.
Además, el acoplamiento del rayo láser en la pieza de trabajo se mejora drásticamente mediante la formación de esta cerradura. A continuación, se logra una soldadura de penetración profunda atravesando la cerradura a lo largo de la articulación para soldar o moviendo la articulación con respecto al rayo láser. Esto da como resultado soldaduras con una alta relación profundidad-anchura.
Bajo la acción de la tensión superficial, parte del material fundido en el borde delantero de la cerradura fluye alrededor de la cavidad de la cerradura hacia la parte posterior, luego enfriándose y solidificando para formar la soldadura. Esto deja la tapa de soldadura con un patrón de galón, apuntando hacia atrás hacia el punto inicial de la soldadura.
