汽车行业是超声波焊接技术的重要应用领域之一。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。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。上海汽车超声波金属焊接设备
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。 河南手持超声波焊接机器超声波焊接系统的智能频率调节功能，可适配不同厚度和材质的组合需求。
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。
电子电器行业对焊接精度和质量要求极高，超声波焊接技术正好满足这一需求。在电子元件组装中，可将微小的电子元件如芯片、电容、电阻等焊接到电路板上，焊接过程精确、可靠，不会对周围的电子元件造成热损伤；在手机、平板电脑等电子产品的外壳制造中，采用超声波焊接将塑料外壳的各个部分焊接在一起，实现无缝连接，不仅提高了产品的外观质量，还增强了外壳的密封性，保护内部电子元件不受外界环境的影响；在电机制造中，超声波点焊逐渐取代传统的钎焊及电阻焊，用于连接漆包导线与整流子、编织导电与电刷极等，提高了电机的性能和可靠性。能耗低于电阻焊，单位能耗只为传统工艺的1/3~1/5。
研究人员将不断探索新的焊接工艺和方法，以拓展超声波焊接技术可适用的材料范围。一方面，针对目前难以焊接的高硬度、高熔点材料以及新型材料，如强高度合金、纳米复合材料等，通过优化超声波焊接的频率、振幅、焊接时间、压力等参数组合，开发特殊的焊接辅助装置或预处理工艺，尝试实现这些材料的有效焊接。另一方面，致力于提高异种材料焊接的质量和可靠性，深入研究不同材料在超声波焊接过程中的物理化学行为，解决异种材料之间因热膨胀系数、熔点、硬度等差异导致的焊接难题，进一步拓宽超声波焊接技术在材料连接领域的应用边界，满足不同行业对材料多样化连接的需求。超声波焊接通过高频机械振动（20-40kHz）在接触面产生摩擦热，实现材料熔合，无需额外胶水或溶剂。江苏工业超声波塑料焊接机原理
超声波焊接单位能耗只为激光焊接的1/5，热板焊接的1/3，明显降低碳排放。上海汽车超声波金属焊接设备
换能器利用压电效应，将超声波发生器产生的高频电能转换为同等频率的机械振动。压电材料在电场作用下会发生形变，当输入高频电能时，压电材料就会产生高频的机械振动。这种振动通过变幅杆进一步放大和传递。换能器的转换效率和可靠性至关重要，它直接关系到超声波能量能否有效地从电能转换为机械振动能，影响焊接过程中能量的传递和焊接效果。在一些连续工作时间长、焊接任务繁重的生产场景中，对换能器的耐久性和转换效率要求更高。上海汽车超声波金属焊接设备