超声波焊接的基本原理是利用超声频机械振动（频率为 10~70 kHz，振幅为 1~250 μm）作用于塑料零件，使其在压力下产生局部加热（发热是由于表面和分子间摩擦综合作用的结果）和熔化而形成焊缝。

超声波焊接过程分为 4 个阶段：

第 1 阶段 ：焊头与零件接触，施压并开始振动。摩擦发热量熔化导能筋，熔液流入结合面。随着两零件之间距离的减少，焊接位移量（两零件之间由于熔体流动产生的距离减小值）开始增加。起初焊接位移量快速增加，然后在熔化的导能筋铺展并接触下零件表面时放慢增速。在固态摩擦阶段，发热是由于两表面之间的摩擦能和零件中的内摩擦产生的。摩擦发热使聚合物材料升温至其熔点。发热量取决于作用频率、振幅和压力。

第 2 阶段 ：熔化速度增加导致焊接位移量增大及两零件表面相接触。此阶段形成薄的熔化层，由于持续发热，熔化层厚度增加。此阶段的热量是由黏性耗散（viscous dissipation）产生。

第 3 阶段 ：焊缝中溶液层厚度保持不变且伴随着恒温分布，出现稳态熔化。

第 4 阶段 ：在经过设定的时间或达到特定的能量、功率级或距离之后，电源切断，超声振动停止，开始进入第 4 阶段。压力得以保持，使部分额外熔液挤出结合面。在焊缝冷却和凝固时达到大位移量，并发生分子间扩散。

超声波焊接的四个阶段

超声波焊接过程非常快速且具有清洁、环保无害、焊缝强度高、容易实现自动化、适合于大批生产等优点，是各行各业大批量生产的塑料焊接方法。超声波焊接是常用的塑料焊接技术，在塑料加工业久享盛誉。由于焊接速度快、低能耗、焊缝质量一致性与再现性好，该技术是包装、汽车、医疗、电气、电子、家用器具行业大批量生产应用的焊接技术，针对所有的应用市场，因此超声波焊接机以其特有的优点--快捷、高效、清洁和牢固，赢得了各行各业的认可。