各行各业的发展，离不一些机械设备，像汽车行业、家电设备、文具行业等，这些行业的产品生产过程中都会用到超声波焊接设备，为这些行业的生产提升效率，接下来看看超声波焊接设备的工艺有哪些和适用什么材料。

　　超声波焊接设备是利用高频振动波传递到两个待焊物体的表面，当施加压力时，两个物体的表面相互摩擦，形成分子层之间的融合。超声波焊接系统的主要部件包括超声波发生器、换能器、变幅杆、焊头三联体、模具和框架。

一、超声波焊接原理

　　1）超声波塑料焊接原理：当超声波作用于热塑性塑料的接触面时，每秒产生数万次的高频振动。由于焊区界面（即两个焊缝之间的界面）的声阻大，这种特定振幅的高频振动通过顶部焊缝将超声波能量传输到焊缝区域生成。

　　另外，由于塑料的导热性差，一时不能散去，会聚集在焊接区，两种塑料的接触面会迅速熔化，在施加一定的压力后，会融合，成为一体。当超声波不再起作用时，可继续加压几秒固化成型，形成牢固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度可接近原材料的强度。

　　超声波塑料焊接的质量取决于三个因素：换能器焊接头的振幅、施加的压力和焊接时间。焊接时间和焊头压力可以调整，振幅由传感器和喇叭确定。

　　这三个量的相互作用具有很好的价值，如果能量超过适当值，塑料熔化量增加，焊件容易变形。能量小则焊接不牢固，施加的压力不宜过大。该压力是焊缝边长与每毫米边缘压力的乘积。

　　2）超声波金属焊接原理：超声波金属焊接原理是利用具有超声波频率（16KHz以上）的机械振动能将同种金属或异种金属连接起来的一种特别方法。金属超声波焊接时，既没有电流也没有高温热源施加在工件上，而在静压下，框架的振动能量有助于工件之间的摩擦功、变形能量和有限的温度上升。转换。

　　接头之间的冶金结合是在不熔化母材的情况下实现的牢固焊接，因此，它有效地克服了电阻焊过程中会出现的飞溅和氧化现象。超声波金属焊接机可对铜、银、铝、镍等有色金属的丝状或片状材料进行单点、多点、短条焊接，广泛用于晶闸管引线、保险丝片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。

二、超声波焊接工艺

　　1）焊接方式：在适度的压力下，焊头以超声波超高频振动，使两塑料接合面产生摩擦热，瞬间熔化接合，焊接强度与主体相同，使用合适的工件和合理的接口。设计可水密和气密，避免使用辅助产品带来的不便，实现高效清洁焊接。

　　2）成型：这种方法类似于铆焊法，将凹焊头压在塑料制品的外圈上，焊头发出超声波和超高频振动后，塑料熔化成型，覆盖固定金属物体，外观光滑美观。这种方法主要用于电子器件和扬声器的固定成型，化妆品镜片的固定。

　　3）嵌入：通过焊头传动和适当的压力，将金属零件（螺母、螺钉等）瞬间推入预留的塑料孔中并固定在一定深度。完成后，张力和扭矩将相等。传统模内成型的强度可以避免注塑模具损坏和注射速度慢的缺点。

　　4）铆焊：铆接法是指振动焊头挤压物体的突出部分，使其熔化成铆钉状，将两个物体进行机械铆接。

　　5）点焊：点焊是指对不易设计焊缝的物体进行点焊，也能达到焊接效果。

三、超声波焊接适用材料

　　1、超声波焊接适用于所有热塑性塑料、非晶塑料如ABS、PMMA、PC、PS。PA、PET、CA、POM、PE、PP等半结晶性塑料。

　　2、超声波焊接也适用于热塑性纤维、聚合材料、涂层纸和混合纤维等无纺布。

　　3、柔性材料：指柔软、低模量的材料。

　　4、刚性材料：指弹性模量高、机械振动阻尼系数低的材料，如聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚酰胺（PA）等。

　　5、所有高分子薄膜、分子合成纤维以及由薄膜和纤维组成的布料。

四、超声波焊接熔接界面设计

　　超声波焊接一般要求熔合界面小，接触面均匀，界面的设计取决于被焊材料、焊件的几何形状和焊件的要求等因素。

　　接头的三角形部分通常会收集超声波能量并迅速熔化以形成焊接表面，从左起，对接式、阶梯式、榫槽式。

　　当需要密封或当塑料在狭窄的温度范围内从固体迅速变为熔体时，剪切型是合适的。

　　综上所述，可以了解到超声波焊接设备的原因，在到设备的工艺，以及超声波焊接设备适用什么材料。