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。设备主要由换能器、变幅杆、焊头及控制系统构成能量传递链。安徽新能源超声波塑料焊接机原理
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。江苏超声波金属焊接机源头医用过滤器、输液袋等一次性器械采用超声波焊接，避免化学粘合剂污染风险。
焊接作为一种重要的材料连接技术，在现代制造业中占据着关键地位。传统焊接方法在满足部分生产需求的同时，也存在诸如热影响区大、焊接变形、需要添加焊接材料等问题。超声波焊接技术作为一种新型焊接技术，以其高效、精密、清洁等优势，逐渐成为焊接领域的研究热点和应用前沿。该技术利用高频振动能量实现材料连接，在塑料、金属及复合材料等多种材料的焊接中展现出良好的性能，为制造业的发展提供了新的技术途径。深入研究超声波焊接技术的原理、应用及发展趋势，对于推动该技术的进一步发展和拓展其应用领域具有重要意义。
在汽车零部件制造中，超声波焊接可用于连接多种材料。一方面，在汽车塑料零部件的连接上，如保险杠、前后门、灯具、仪表盘、门板、方向盘等，由于汽车塑料零部件形状复杂且对精度和强度要求高，传统焊接方式难以满足要求，而超声波焊接能够通过高频振动将塑料材料熔化并紧密连接，实现强高度、高精度的焊接效果，确保零部件的质量和外观。另一方面，在汽车电气系统中，超声波焊接用于连接电线和电子元件，保证了电气连接的可靠性，减少了电气故障的发生。此外，随着汽车轻量化的发展趋势，铝合金等轻质金属在汽车制造中的应用越来越普遍，超声波焊接能够在低温下实现轻质金属的连接，避免了传统焊接方法因高温导致的金属变形和性能下降等问题，为汽车轻量化设计提供了有力的技术支持。近场超声特性使能量高度集中于焊头与工件接触区域。
在金属线材焊接领域，超声波金属焊接机能够对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接，广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接等。在纺织品焊接领域，超声波焊接技术可应用于无纺布等纺织品的焊接和切割，通过高频振动产生的能量将两个或多个纺织品部件长久性地结合在一起，具有高效、环保、节能的优点，且能保证焊接接头的强度和美观度，在服装、家居用品、卫生用品等纺织品制造领域得到广泛应用。在航空航天领域，超声波焊接用于连接轻质、薄规格的板材（如铝）以及粘合碳纤维等复合材料，满足航空航天产品对材料连接强度和轻量化的严格要求。汽车零部件制造中，超声波焊接被用于安全气囊壳体密封，保障碰撞时的可靠防护。湖南自动化超声波焊接机器
通过调整振幅参数，可实现不同厚度塑料片的分层焊接，满足复杂结构设计需求。安徽新能源超声波塑料焊接机原理
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。安徽新能源超声波塑料焊接机原理
