说到超声波熔接机，相信大家都有些陌生。但其实在我们日常生活中，凡是有关于塑料产品的制作上，都少不了超声波熔接机的使用。
超声波熔接机，顾名思义，是将超声波通过焊头传导至塑料加工零件上，使两塑料接合面因受超声波作用而产生剧烈摩擦，摩擦热使塑料接合面熔化而完成胶合。
工作原理
通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。
超声波机构原理
将220V，50HZ转变为15KHZ（或20KHZ）之高压电能，利用震动子转换成机械能。如此的机械振动，经由传动子，焊头传至加工物，并利用空气压力，产生工作接面之摩擦效果。振动子和传动子装置在振筒内，外接焊头，利用空压系统和控制回路，在事先设定之条件下升降，以完成操作程序。
超声波应用原理
正确的波的物理定义是：振动在物体中的传递形成波。这样波的形成必须有两个条件：一是振动源，二是传播介质。波的分类一般有如下几种：一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时，称为横波。当振动方向与传播方向一致时，称为纵波。二是根据频率分类，我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ，所以在这个范围之内的波叫做声波。低于这个范围的波叫做次声波，超过这个范围的波叫超声波。
波在物体里传播，主要有以下的参数：一是速度V，二是频率F，三是波长λ。三者之间的关系如下：V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的，所以频率不同，波长也就不同。另外，还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减，传播的距离越远，能量衰减也就越厉害，这在超声波加工中也属于考虑范围。
超声波在塑料加工中的应用原理
塑料加工中所用的超声波，现有的几种工作频率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙，在加压的情况下，使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化，使接触位塑料熔合，达到加工目的。
组成
超声波焊接机主要由如下几个部分组成：发生器、气动部分、程序控制部分，换能器部分。
发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频（例如20KHZ）的高压电波。
气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。
程序控制部分控制整部机器的工作流程，做到一致的加工效果。
换能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动，经过传递、放大、达到加工表面。
熔接的技巧
『技巧一』超声波模具架设
『工欲善其事，必先利其器』，在超声波熔接作业中，纵使有性能多好的机器、制造多精密的模具、做出多美好的塑料产品，如果没有正确有效率的架模技巧，那一切的努力将成空，由此可知模具架设技巧的重要性。然而模具架设技术，却因各家生产的超声波机器在设计与习性上的不同，而有所差异。虽然如此，但是超声波熔接作业理论与原则却是不变的，既然有其不变的熔接理论基础，就有模具架设原则的共通点。
在工业社会中，因产品特色与功能的需求，拥有几台不同的超声波熔接机也是必然，可是架模问题也将由此产生，这不难，只要先了解超声波熔接原理，那一类型的超声波架模技巧，将可迎刃而解。
『技巧二』超声波熔接理论特点是振动与传导
不变的超声波熔接理论基础，就有模具架设原则的共通点。然而超声波熔接原理到底如何？我们都了解在寒冷的天气里，将手掌摩擦会有热的感觉，摩擦的速度越快温度也愈高，这种由速度与介质摩擦，所产生的温度成为正比。
在超声波的速度与塑料的振动摩擦中，亦产生高于材质熔点的温度，然而这个高于材质熔点的温度并非自然产生，而是经由一系列作用而来。是先产生电源讯号给由振荡子结合扩大锥成的振动系统，发出15000~20000次/秒振动频率，此时如用手去接触，可感觉温度约为60~80℃(视超声波机器输出功率大小)，而塑料熔点如ABS至少也有120℃左右，当然此种温度是无法熔接的，所以我们必须装上能量扩大器即超声波专用模具(HORN)，使温度扩大1~4倍(视塑料熔点与材质特性而定)。
然而我们会发现超声波上模，为何一般会设计成底部大径与端面小径状？这正如我们小时玩水管，把出水端挤成小孔，水是否会变强且喷的更远？这就是扩大集束原理。此时再配合气压等动力源作塑料熔接，超声波熔接理论就是如此。当然如何将超声波速度(频率)与塑料材质(介质)，摩擦产生的温度(振幅)，导引入我们的塑料产品，使之成为我们所需求的，这门学问分为三类，就是超声波模具制造，模具架设技巧与熔接加工条件设定！而这些技术就是依据超声波熔接理论的特点振动与传导所做为设计基础！
技巧三』超声波模具架设基础推论
历经前面两个技巧，到此相信各位已熟悉超声波塑料熔接的原理，其特点就是振动与传导，根据经验值统计，以设计振幅成3u/m的超声波上模，作用在ABS的塑料材质上，其单位面积1mm为中心范围的作用点，约可传导熔接至3mm，依这种特性可做成几点论述：
1.中心熔接点算起在3mm范围内，若有不愿熔接处，必须逃料以阻断超声波传导之能量，来避免因传导形成黏住或震坏。
2.底模(治具)吻合公差，宜预留0.05~0.1mm之间隙，避免振动导致产品表面受损。
3.熔接压力，仅为带动气缸，与塑料摩擦振动后之熔融状态下之硬化作用，非产品熔接强度之决定性因素，但压力太大却易造成超声波导熔线失去导熔效果，及伤到产品外观。
4.超声波上模振幅愈强或熔接时间愈长，其塑料经层次能量软化推动，塑料熔融范围也就愈广。
以上四点：由超声波理论与特性之振动、传导，推论出超声波传导性质、底模吻合公差、熔接压力即为超声波模具架设的基础。
我们由超声波原理分析出特性振动与传导，作为超声波模具设计基础。再由超声波原理与特性导出超声波传导性质、底模吻合公差、熔接压力成为超声波模具架设基础。在这整体系统论述中，可以让大家在超声波塑料熔接作业中，对模具架设与产品需求标准中，有更直接的思考方向，来建立有效率的模具架设技巧。
在个人模具架设经验中，无论多复杂的产品，应在测试二个样品中，就需判断与决定在当前的硬件条件中(机器、模具)，可得到何种程度的产品，如若超声波调整至最佳状况，又可得到的产品至何种程度与产值效率。亦即在标准模具架设动作5~10分钟中内就可完成模具架设，其它就是产品分析与研究了。切勿一试模就是数十个产品或1~2个小时，这不仅耗费产品也耗费时间。
