超聲波焊接技術具有經濟、可靠、易于自動集成等優點，是塑料焊接領域的常用技術。與直接接觸塑料產生熱量的傳統熱源不同，超聲波焊接通過摩擦產生熱量。

振幅、頻率和波長

在超聲波焊接中，P波以高頻形式傳播，導致低振幅機械振動。焊機的電能被轉換成往復運動的機械能。為了了解振幅、頻率和波長之間的關系，以及它們與熱量的關系，我們需要了解超聲波焊接機的主要部件。

超聲波焊接機的主要部件是發電機、換能器、調幅器（有時稱為喇叭）和焊頭。發電機將電壓為120V/240V的50-60Hz電源轉換為電壓為1300V、工作頻率為20-40Khz的電源。該能量被饋送到換能器，換能器使用盤形壓電陶瓷將電能轉換成機械振動，即當高頻電流通過壓電陶瓷時發生的應變位移。

轉換器將振動傳輸至振幅調制器。調制器放大超聲波的振幅并繼續將其傳輸到焊接接頭。焊接接頭繼續放大超聲波的振幅并與零件接觸。

能量被傳遞到組件的兩個部件的焊接肋位置。由于焊接肋條設計有前端，能量集中在前端，摩擦在壓力下產生熱量。這種熱量是由兩種摩擦產生的，即材料上部和下部之間的表面摩擦，以及材料內部的分子間摩擦。正是摩擦產生的熱量導致上部和下部在焊接位置熔化并連接在一起。

了解加熱速率

對于相同的材料，三個因素決定了加熱速率：頻率、振幅和焊接壓力。對于現有設備，例如15Khz、20Khz、30Khz或40Khz機器，頻率是固定的。因此，加熱速率通?？梢酝ㄟ^焊接壓力來改變。一般來說，壓力越高，升溫速度越快。此外，隨著壓力的變化，振幅可以改變，振幅越大，升溫速度越快。

當然，過大的壓力和振幅也會對焊接質量產生不利影響，例如材料退化、泄漏、裂紋和飛邊。因此，超聲波焊接需要一個優化工藝參數的過程。參數確定后，焊接過程可實現穩定的輸出，焊接速度快，焊接強度高。這就是超聲波焊接在大規模生產中被廣泛使用的原因。

時間、距離、力量和能量

焊接所需的熱量取決于材料類型、焊接設計和設備規格。傳統的熱控制方法是通過時間模式焊接，即焊接一定時間，例如0.2-1s（通常小于1s）。然而，今天的超聲波焊接設備通?？梢栽O置和監控焊接距離、功率和能量。經過適當培訓的操作員還可以根據實際情況和不同材料調整參數，以獲得一致的焊接結果。這也大大提高了焊接的靈活性和可靠性。