超聲波焊接是一種工業過程，通過該過程將高頻超聲波振動局部應用于在壓力下保持在一起的工件，以形成固態焊縫。 它通常用于塑料和金屬，特別是用于連接不同材料。 在超聲波焊接中，不需要連接螺栓、釘子、焊接材料或粘合劑將材料粘合在一起。 當用于連接金屬時，溫度遠低于相關材料的熔點，防止金屬暴露在高溫下可能產生的任何不良特性。

硬質塑料超聲波焊接的實際應用是在1960年代完成的。 此時只能焊接硬塑料。 1965 年，羅伯特·索洛夫 (Robert Soloff) 和西摩·林斯利 (Seymour Linsley) 獲得了用于焊接剛性熱塑性零件的超聲波方法專利。 Materials Inc. 是 Branson Instruments 的實驗室經理，該公司使用超聲波探頭將塑料薄膜焊接到袋子和管子中。 他無意中將探頭移近塑料膠帶分配器，發現分配器的兩半焊接在一起。 他意識到不需要手動在零件周圍移動探頭，超聲波能量可以穿過硬質塑料并繞過硬質塑料并焊接整個接頭。 他繼續開發xxx臺超聲波壓力機。 這項新技術的xxx個應用是在玩具行業。

1969 年，xxx輛完全由塑料制成的汽車是通過超聲波焊接組裝而成的。自 1980 年代以來，汽車行業就經常使用它，現在它被用于多種應用。

為了連接復雜的注塑成型熱塑性零件，可以輕松定制超聲波焊接設備以符合被焊接零件的確切規格。 這些部件夾在固定形狀的巢（砧座）和連接到換能器的超聲波發生器（喇叭）之間，并發出約 20 kHz 的低振幅聲振動。 （注意：熱塑性塑料超聲波焊接中常用的頻率為 15 kHz、20 kHz、30 kHz、35 kHz、40 kHz 和 70 kHz）。 焊接塑料時，兩部分的接口經過特殊設計，可集中熔化過程。 其中一種材料通常有一個帶尖刺或圓形的能量導向器，它與第二個塑料部件接觸。 超聲波能量熔化部件之間的點接觸，形成接頭。 熱塑性塑料的超聲波焊接由于沿待焊接接頭吸收振動能量而導致塑料局部熔化。 在金屬中，焊接是由于表面氧化物的高壓擴散和材料的局部運動而發生的。 雖然有加熱，但不足以熔化基材。

超聲波焊接可用于硬塑料和軟塑料，例如半結晶塑料和金屬。 隨著研究和測試的進行，人們對超聲波焊接的了解有所增加。 更精密、更便宜的設備的發明以及對塑料和電子元件的需求增加導致對基本過程的了解不斷增加。 然而，超聲波焊接的許多方面仍然需要更多的研究，例如將焊接質量與工藝參數聯系起來。 超聲波焊縫仍然是一個快速發展的領域。

凱澤斯勞滕大學材料科學與工程研究所 (WKK) 的科學家在德國研究基金會 (Deutsche Forschungsgemeinschaft) 的支持下，成功證明使用超聲波焊接工藝可以在輕金屬和碳之間實現高度持久的結合 -纖維增強聚合物 (CFRP) 板材。

超聲波焊接的好處是它比傳統的粘合劑或溶劑快得多。 干燥時間非常快，部件無需長時間留在夾具中等待接縫干燥或固化。 焊接可以很容易地實現自動化，形成干凈和精確的接頭； 焊接部位非常干凈，幾乎不需要任何修補工作。 對相關材料的低熱影響使更多的材料能夠焊接在一起。 該過程是膠水、螺釘或卡扣設計的良好自動化替代方案。

它通常用于小零件（例如手機、消費電子產品、一次性醫療工具、玩具等），但它也可以用于像小型汽車儀表盤一樣大的零件。 超聲波也可用于焊接金屬，但通常僅限于薄的、可延展的金屬的小焊縫，例如 鋁、銅、鎳。 由于所需的功率水平，超聲波不會用于焊接汽車底盤或將自行車零件焊接在一起。

所有超聲波焊接系統都由相同的基本元素組成：

• 壓力機，通常帶有氣動或電動驅動裝置，用于在壓力下組裝兩個零件