Das Ultraschall – Kunststoffschweißverfahren wird seit ca. 40 Jahren in der Industrie zum verschweißen von Thermoplasten zum Einsatz gebracht. Die vielen Einsatzbereiche in den verschiedenen Industrien machen es unentbehrlich z.B. das verschweißen von Halbschalen in unterschiedlichster Form, selbst prägen, umformen, schneiden, Nietköpfe setzen etc. ist mit diesem Verfahren möglich.

Eine Weiterentwicklung brachte vor ca. 30 Jahren das Metallschweißen hervor. Diese beiden Verfahren unterscheiden sich lediglich durch ihre Schweißachse, die Physik bleibt bei beiden Verfahren gleich. Das Kunststoffschweißen wird in der vertikalen Schwingungsachse eingesetzt. Durch die vertikale Einbringung des Ultraschalls auf das Thermoplastmaterial findet eine Plastifizierung und somit eine Verbindung der unterschiedlichsten Materialien statt.

Das Metallschweißen wird in der horizontalen Schwingungsachse eingesetzt. Hier wird eine Reibung zwischen den beiden zu verbindenden Materialien herbeigeführt.

Der ausgewählte Druck und die einwirkende Schweißzeit bewirken, dass die unter Druck und Reibung versetzten Moleküle wandern und so eine Homogene Verbindung entsteht. Es können die Unterschiedlichsten nicht Eisen Metalle wie Kupfer, Messing, Aluminium etc. miteinander und auch untereinander verschweißt werden.

In den meisten fällen wird in der Industrie mit einer Frequenz von 20Khz gearbeitet, da der Wirkungsbereich hier am größten ist um die unterschiedlichsten Anwendungen abzudecken. Aber auch Frequenzen wie 35 und 40Khz finden in der Anwendungspalette ihren Einsatz. Der Generator der in den meisten fällen 20Khz, 3KW (und mehr) Leistung aufweist wird mit 230 V und 50/60Hz gespeist, er Transformiert die eingehenden 50/60Hz auf 20 000Hz. Diese elektrischen Schwingungen speisen den Konverter der mit einer 2 oder 4 Scheiben Piezokeramik bestückt ist. Bei einer Spannung von ca. 3000 Volt, dehnt der Konverter sich im Wechsel in seiner Längsachse um ca. 10 – 15 µm aus, die so erzeugte mechanische Amplitude wird nun mittels eines Boosters über oder untersetzt und an die Sonotrode zum eigentlichen Schweißen weitergeleitet .