Para unir piezas termoplásticas complejas moldeadas por inyección, el equipo de soldadura ultrasónica se puede personalizar fácilmente para ajustarse a las especificaciones exactas de las piezas que se van a soldar. Las piezas están intercaladas entre un nido de forma fija (yunque) y un sonotrodo (bocina) conectados a un transductor, y se emite una vibración acústica de baja amplitud de ~ 20 kHz. (Nota: las frecuencias comunes utilizadas en la soldadura ultrasónica de termoplásticos son 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz y 70 kHz). Al soldar plásticos, la interfaz de las dos partes está especialmente diseñada para concentrar el proceso de fusión. Uno de los materiales suele tener un director de energía redondeado o puntiagudo que entra en contacto con la segunda parte de plástico. La energía ultrasónica derrite el punto de contacto entre las partes, creando una articulación. Este proceso es una buena alternativa automatizada al pegamento, tornillos o diseños de encaje a presión. Por lo general, se utiliza con piezas pequeñas (por ejemplo, teléfonos móviles, productos electrónicos de consumo, herramientas médicas desechables, juguetes, etc.), pero se puede utilizar en piezas tan grandes como un pequeño grupo de instrumentos automotrices. Los ultrasonidos también se pueden utilizar para soldar metales, pero normalmente se limitan a pequeñas soldaduras de metales delgados y maleables, p. aluminio, cobre, níquel. Los ultrasonidos no se utilizarían para soldar el chasis de un automóvil o para soldar piezas de una bicicleta, debido a los niveles de potencia requeridos.

La soldadura ultrasónica de termoplásticos provoca la fusión local del plástico debido a la absorción de energía vibratoria a lo largo de la junta a soldar. En los metales, la soldadura se produce debido a la dispersión a alta presión de los óxidos superficiales y al movimiento local de los materiales. Aunque hay calentamiento, no es suficiente para fundir los materiales base.

La soldadura ultrasónica se puede utilizar tanto para plásticos duros como blandos, como plásticos semicristalinos y metales. La comprensión de la soldadura ultrasónica ha aumentado con la investigación y las pruebas. La invención de equipos más sofisticados y económicos y el aumento de la demanda de componentes plásticos y electrónicos ha llevado a un conocimiento cada vez mayor del proceso fundamental. [3] Sin embargo, muchos aspectos de la soldadura ultrasónica aún requieren más estudio, como relacionar la calidad de la soldadura con los parámetros del proceso. La soldadura ultrasónica sigue siendo un campo en rápido desarrollo.

Científicos del Instituto de Ciencia e Ingeniería de Materiales (WKK) de la Universidad de Kaiserslautern, con el apoyo de la Fundación de Investigación Alemana (Deutsche Forschungsgemeinschaft), han logrado demostrar que el uso de procesos de soldadura ultrasónica puede conducir a uniones altamente duraderas entre metales ligeros y carbono. -hojas de polímero reforzado con fibra (CFRP)

Los beneficios de la soldadura ultrasónica son que es mucho más rápida que los adhesivos o disolventes convencionales. El tiempo de secado es muy rápido y no es necesario que las piezas permanezcan en un accesorio durante largos períodos de tiempo esperando que la junta se seque o cure. La soldadura se puede automatizar fácilmente, haciendo uniones limpias y precisas; el lugar de la soldadura está muy limpio y rara vez requiere retoques. El bajo impacto térmico sobre los materiales involucrados permite soldar un mayor número de materiales entre sí.