超声波是频率高于20kHz的声波，具有能量高、方向性好和衰减性等特性。其能量高，能够为焊接过程提供所需的能量，实现材料的连接；方向性好，几乎沿直线传播，这就要求在焊接时，超声波焊头与焊接零件需保持足够大的接触面积，以确保超声能量能有效传导到焊接界面，若传播方向上存在孔洞等，会阻碍能量的传导；同时，尽管超声波穿透能力强，但在物体中传播时始终存在衰减，传播距离越远，能量衰减越严重。当超声波作用于热塑性塑料接触面时，焊头以每秒15kHz、20kHz或更高的频率垂直振动，这种高频振动通过上焊件将超声能量传递到焊区。由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，会产生局部高温。又因塑料导热性差，热量一时难以散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化。此时，在一定压力作用下，熔化的塑料相互融合。当超声波停止作用后，保持压力几秒钟，使熔化的塑料凝固成型，形成坚固的分子链，从而达到焊接目的，且焊接强度能接近原材料强度。例如在塑料玩具的生产中，利用这一原理可快速将各个塑料部件焊接在一起。可穿透透明材料进行内部嵌件固定而不损伤表面。手持超声波金属焊接设备
焊接时间指超声波振动作用于材料的时长，其长短对焊接强度和质量影响明显。对于熔点较低的材料，如某些热塑性弹性体，焊接时间应较短，可能只需0.1秒-0.3秒，以防止材料过度熔化导致变形；对于熔点较高的材料，像聚醚醚酮（PEEK），则需要较长的焊接时间，可能在0.5秒-1秒甚至更长。在每次实际焊接前，都要进行焊接时间测试，以确定较适合的焊接时长。若焊接时间过短，材料未充分熔化，焊接强度不足；焊接时间过长，材料会过度熔化，不仅浪费能源，还可能导致焊接部位变形、性能下降。上海新能源超声波金属焊接机生产厂家消费电子产品外壳组装常采用超声波焊接，既保证气密性又维持外观完整性。
当超声波作用于热塑性塑料的接触面时，会引发每秒几万次的高频振动。这种高频振动具有一定的振幅，通过上焊件将超声能量传递到焊区。由于焊区，即两个焊接工件的交界面处，声阻较大，根据能量转换原理，振动能量在此处会大量转化为热能，从而产生局部高温。又因为塑料本身的导热性较差，产生的热量一时难以迅速散发出去，会在焊区聚集。随着热量的持续积累，两个塑料的接触面迅速达到熔点并开始熔化。此时，在施加一定压力的情况下，熔化的塑料相互融合，分子间相互扩散渗透。当超声波停止作用后，保持压力持续几秒钟，使融合的塑料冷却凝固成型。
金属加工行业中，超声波焊接常用于金属薄板、细丝的焊接。在电子设备制造中，可将金属薄片焊接成电子元件的散热片，利用超声波焊接的低热输入特点，避免金属薄片在焊接过程中因过热而变形，影响散热效果；在首饰制作领域，能将金银细丝焊接成精美的首饰造型，焊接点牢固且美观，不会像传统焊接方法那样留下明显的焊点痕迹，保证了首饰的精致度和美观度；在电池制造中，超声波焊接用于连接电池的极片和极耳，确保良好的导电性和连接强度，提高电池的性能和可靠性。医疗器械制造中用于输液管阀体密封及一次性耗材封装。
为了降低超声波焊接设备的成本，制造企业将不断优化设备的设计和生产工艺，采用新型材料和先进制造技术，提高设备的生产效率和产品质量，降低生产成本。同时，通过规模化生产和供应链优化，降低原材料采购成本和设备制造成本，使超声波焊接设备更具市场竞争力。在降低能耗方面，研究人员将致力于开发高效的超声波换能器和电源系统，提高电能到超声波能量的转换效率，减少能量损耗。优化焊接工艺参数，在保证焊接质量的前提下，降低焊接过程中的能量需求。此外，探索利用可再生能源为超声波焊接设备供电的可能性，进一步降低设备的能耗和对环境的影响，实现可持续发展。微型超声波焊头（直径0.5mm以下）已应用于MEMS传感器封装，推动物联网设备小型化。手持超声波金属焊接设备
AI算法可根据材料厚度、硬度自动调整焊接时间与压力，实现“一键焊接”功能。手持超声波金属焊接设备
医疗行业对产品的安全性和卫生性要求极高，超声波焊接因其无污染、无化学残留的特点而得到广泛应用。在医疗器械制造中，如注射器、输液器等一次性医疗器械的生产，采用超声波焊接将塑料部件焊接在一起，确保产品的密封性和无菌性；在医疗设备的电子元件封装中，能将电子元件密封在塑料外壳内，防止灰尘、水汽等杂质进入，保证医疗设备的稳定运行；在人工关节等植入式医疗器械的制造中，超声波焊接可用于连接金属部件，确保连接强度和生物相容性，满足人体长期使用的要求。手持超声波金属焊接设备
