当超声波作用于热塑性塑料接触面时，每秒会产生数万次高频振动。这种具有一定振幅的高频振动将超声波能量通过上焊件传递到焊接区域。由于焊接区域为二，焊接界面处的声阻较大，因此会产生局部高温。另外，由于塑料的导热性较差，一时无法及时分布，而聚集在焊接区域，导致两种塑料的接触面迅速熔化，施加一定的压力后，两者融合为一体。超声波停止后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，形成一个强分子链，达到焊接的目的，焊接强度可以接近原料的强度。超声波塑料焊接的质量取决于三个因素:变送器焊接头的振幅、外加压力和焊接时间。焊接时间和焊接头压力可调，振幅由传感器和喇叭决定。这三个量的相互作用有一个合适的值。当能量超过适当值时，塑性熔化量大，焊接材料易变形;如果能量小，不易焊接牢固，施加的压力不能太大。压力是焊接件边长与每1mm边缘压力的乘积。
超声波焊接机的主要焊接参数包括频率、能量、时间和振幅。虽然不同厂家生产的不同焊机原理相似，但具体的调整方法却不尽相同。比如美国某公司生产的焊机使用的是振幅，而国内厂家生产的焊机通过调节能量对焊接过程的影响直接。
以锂电池极片焊接为例。由于锂电池规格很多，极片材料也不同，用同一台焊机连续焊接同一型号的锂电池是不现实的。那么超声波焊接机是否方便实现参数呢?调整和是否能保证焊接的稳定性可以说是衡量焊机是否便于使用的首要因素。
为了尽可能保证焊机良好的焊接稳定性，从生产管理的角度出发，应尽可能减少焊机的切换次数。更重要的是，从超声波焊接机的设计和生产角度来看，应该采取一定的措施。例如，换能器、等关键部件的材料选择是否能适应更宽的光谱传输范围，某些部件的形状和尺寸是否符合声波传输原理，是否能更好地适应不同波长的传输。高频电磁波与机械振动，以及换能器与系统的匹配是否良好等，也会对焊机的焊接稳定性产生比较大的影响。
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