当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒数万次的高频振动。这种高频振动，通过上焊件，将超声能量传递到焊区。由于焊区的声阻较大，因此会产生局部高温。由于塑料的导热性较差，高温难以迅速散发，从而聚集在焊区，使两个塑料的接触面迅速熔化。在施加一定的压力后，这两个熔化的塑料接触面会融合成一体。当超声波停止作用后，持续施加压力几秒钟，使熔融的塑料凝固成型，从而形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的。焊接的强度可以接近原材料的强度。超声波塑料焊接的效果受到多个因素的影响，包括换能器焊头的振幅、施加的压力以及焊接时间。其中，焊接时间和焊头压力是可以调节的，而振幅则由换能器和变幅杆决定。这些因素之间存在一个相互作用的比较好值。当能量超过这个比较好值时，塑料的熔融量会增加，可能导致焊接物变形；若能量过小，则可能无法牢固焊接。同时，施加的压力也不能过大，比较好压力通常为焊接部分边长与边缘每1mm的比较好压力之积。 近场超声特性使能量高度集中于焊头与工件接触区域。黑龙江自动化超声波焊接机器
超声波金属焊接可用于多种有色金属的焊接，如铜、银、铝、镍等。不同金属的焊接性能存在差异，其焊接性与金属的硬度、导电性、热导率等因素有关。一般来说，硬度较低、导电性和热导率较好的金属更容易焊接。例如，纯铝比铝合金更容易焊接，因为纯铝的组织相对单一，性能更均匀。在进行异种金属焊接时，还需考虑两种金属的相容性和物理性能差异，选择合适的焊接参数和工艺，以确保焊接质量。像在电子行业中，常需要将铜导线与铝基板进行焊接，就需要精确控制焊接工艺，克服铜铝两种金属性能差异带来的挑战。吉林包装袋超声波金属焊接机原理博物馆使用超声波焊接修复破碎陶瓷，通过低温连接避免二次损伤。
在现代制造业中，焊接技术是实现材料连接的关键手段。从汽车制造到电子设备生产，从医疗器械制造到日常用品加工，焊接技术无处不在。而在众多焊接技术中，超声波焊接以其独特的优势脱颖而出，成为一种备受青睐的连接方法。它不仅能够实现高效、精确的焊接，还具有环保、节能等诸多优点，为现代制造业的发展提供了强有力的支持。超声波是指频率高于20kHz的声波，超出了人类听觉的上限。在超声波焊接系统中，首先通过超声波发生器将50/60赫兹的普通交流电转换为15、20、30或40kHz的高频电能。这一转换过程利用了电子电路中的振荡原理，通过特定的电路设计产生高频信号。随后，被转换的高频电能传输至换能器。换能器通常采用压电陶瓷等材料制成，其工作原理基于压电效应。当高频电能作用于压电陶瓷时，压电陶瓷会产生与高频电能频率相同的机械振动，从而将电能转换为机械能。这种机械振动通过一套精心设计的变幅杆装置进行传递和放大。变幅杆的形状和尺寸经过精确计算，能够根据需要改变振动的振幅，将机械振动高效地传递到焊头。焊头作为直接与待焊接工件接触的部分，将接收到的振动能量传递到工件的接合部，为后续的焊接过程奠定基础。
超声波焊接利用高频机械振动（通常频率范围为15-70kHz）产生的摩擦热和塑性变形实现材料连接。整个焊接系统主要由超声波发生器、换能器、变幅杆和焊头组成。超声波发生器将工频交流电转换为高频电信号，换能器利用压电效应将高频电信号转变为同频率的机械振动，变幅杆对机械振动的振幅进行放大，后焊头将放大后的振动传递至待焊接工件表面。当振动传递到工件接触面时，材料表面分子在高频振动作用下相互摩擦，产生大量热量，使材料表面温度升高，达到软化或熔化状态。在外部施加压力的作用下，软化或熔化的材料分子相互扩散、渗透，待冷却后形成牢固的连接接头。汽车领域普遍用于保险杠雷达支架、车灯反光镜的无痕装配。
超声波焊接常见的接头形式有对接接头、搭接接头和T形接头等。对接接头适用于对焊接强度和外观要求较高的场合，如塑料板材的拼接，能使焊接后的表面较为平整；搭接接头则常用于需要增加焊接面积、提高焊接强度的情况，如一些电子元件与线路板的连接；T形接头可用于连接不同方向的构件，在塑料结构件的组装中较为常见。在选择接头形式时，需综合考虑材料特性、焊接要求和产品设计等因素。例如，对于承受较大拉力的塑料部件连接，对接接头可能更合适；而对于一些空间有限、需要灵活连接的情况，T形接头可能是更好的选择。碳纤维增强塑料（CFRP）与金属的异种材料焊接，通过超声波实现机械互锁结构。天津超声波焊接供应商
无纺布口罩、防护服缝边采用超声波焊接，替代传统针线，提升生产效率300%。黑龙江自动化超声波焊接机器
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。黑龙江自动化超声波焊接机器
