Laserhitsaus on prosessi, jota käytetään metallien tai kestomuovien yhdistämiseen lasersäteellä hitsin muodostamiseksi. Koska tällainen väkevöity lämmönlähde on, ohuissa materiaaleissa laserhitsaus voidaan suorittaa suurilla hitsausnopeuksilla, metreinä minuutissa, ja paksummissa materiaaleissa voidaan tuottaa kapeita, syviä hitsauksia neliöreunaisen osan välillä.
Laserhitsaus toimii kahdessa pohjimmiltaan eri tilassa: johtumisrajoitettu hitsaus ja avaimenreikähitsaus. Tila, jossa lasersäde on vuorovaikutuksessa hitsattavan materiaalin kanssa, riippuu työkappaleeseen osuvan säteen koko tehotiheydestä.
Johtamisen rajoitettu hitsaus tapahtuu, kun tehotiheys on tyypillisesti alle 105 W / cm2. Lasersäde absorboituu vain materiaalin pinnalle eikä tunkeudu sen läpi. Johtamisrajoitetuilla hitsillä on silloin suuri leveys- ja syvyyssuhde.
Laserhitsaus suoritetaan tavallisesti käyttämällä suurempia tehotiheyksiä avaimenreikämekanismilla. Kun lasersäde on kohdennettu riittävän pieneen kohtaan tuottamaan tehotiheys tyypillisesti> 106 - 107 W / cm2, säteen tiellä oleva materiaali paitsi sulaa myös höyrystyy, ennen kuin merkittävät määrät lämpöä voidaan poistaa johtamalla. Kohdennettu lasersäde tunkeutuu sitten työkappaleeseen muodostaen ontelon nimeltä' avaimenreikä', joka on täynnä metallihöyryä (joka joissakin tapauksissa voi jopa olla ionisoitunut muodostaen plasman).
Tämä laajeneva höyry tai plasma auttaa estämään avaimenreiän sulojen seinämien romahtamisen tähän onteloon.
Lisäksi tämän avaimenreiän muodostuminen parantaa lasersäteen kytkemistä työkappaleeseen dramaattisesti. Syvä tunkeuma saavutetaan sitten kulkemalla avaimenreikä hitsattavaa liitosta pitkin tai siirtämällä liitosta lasersäteen suhteen. Tämän tuloksena on hitsit, joilla on suuri syvyyden ja leveyden suhde.
Pintajännityksen vaikutuksesta osa avaimenreiän etureunassa olevasta sulasta materiaalista virtaa avaimenreiän ontelon ympäri taakse, sitten jäähdytetään ja kiinteytyy hitsin muodostamiseksi. Tällöin hitsikupilla on chevron-kuvio, joka osoittaa taaksepäin hitsin alkupistettä kohti.
