超聲波穿刺焊接是一種特殊的超聲波塑料焊接工藝，特點(diǎn)是使用帶尖角或鋒利邊緣的焊頭，在超聲波作用下直接刺穿上層（或多層）材料，并在下層材料的支撐面上完成焊接。
其過程可以概括為：“刺穿 - 熔化 - 填充 - 成型”。
超聲波穿刺焊接機(jī)工作原理
1. 準(zhǔn)備：將需要焊接的部件（通常是兩層或更多層塑料件/薄膜）疊放好，固定在下模（砧板）上。
2. 穿刺：帶有特定幾何形狀（通常是三角形截面）的焊頭在壓力下接觸上層材料，超聲波高頻振動（通常為15kHz, 20kHz, 30kHz或40kHz）產(chǎn)生的能量集中在模具頂端，使接觸點(diǎn)的材料迅速熔融。
3. 刺入與熔合：焊頭繼續(xù)向下運(yùn)動，刺穿上層材料。被刺穿后熔化的塑料與下層材料的表面接觸，超聲波振動使接觸界面產(chǎn)生摩擦熱，下層材料表面也熔融。
4. 填充與成型：焊頭繼續(xù)下行至預(yù)設(shè)深度，此時熔融的塑料被擠壓填充到焊頭頂端形狀的型腔中。
5. 冷卻與固化：超聲波能量停止，壓力保持短暫時間，熔融塑料在壓力下冷卻固化，形成與焊頭頂端形狀一致的、內(nèi)外兩面均有，機(jī)械鉚合與分子熔合的焊接點(diǎn)。
超聲波穿刺焊接機(jī)主要特點(diǎn)
· 無需預(yù)處理：不像傳統(tǒng)超聲波焊接需要匹配的焊接筋設(shè)計，可以用于沒有專門設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)的平面部件。
· 無附加材料：不需要膠水、螺絲或鉚釘。
· 適用于多種材料組合：尤其擅長焊接不同種類的塑料（如ABS與PC，PA與PP），甚至是塑料與紡織品、無紡布、薄膜或薄金屬箔的復(fù)合材料。
· 密封性好：形成的焊接點(diǎn)具有良好的氣密性和水密性。
· 效率高節(jié)能：焊接周期短，通常在0.2 - 1.5秒之間。
· 外觀可見：焊點(diǎn)會留下明顯的穿刺痕跡（凸起或凹坑），這既是特點(diǎn)也是設(shè)計時需要考慮的因素。
