在超声波焊接中，纵波以高频形式传递，产生低振幅的机械振动。焊接机的电能转化为往复运动的机械能。
如图所示，超声波焊接机的主要部件有电源发生器、换能器、调幅器（有时也叫做变幅杆）和焊头。电源发生器将50-60Hz，电压为120V/240V的电源转换为运行在20-40kHz，电压为1300V的电源。这些能量提供给换能器，换能器利用圆盘形的压电陶瓷将电能转化为机械振动，即当高频电流通过压电陶瓷，压电陶瓷会产生应变位移。
转换器将振动传递给调幅器。调幅器将超声波的振幅放大，继续传递给焊头。焊头继续放大超声波的振幅，并与零件接触。
最终，能量传递到装配的两个零件的焊接筋位置。因为焊接筋是尖点设计，所以能量集中在尖点位置，同时在压力作用下摩擦生热。该热量是由两种摩擦产生的，一种是上下零件材料之间的表面摩擦，另一种是材料内部分子间摩擦。正是由于摩擦产生的热量，使得上下零件在焊接位置熔化并连接在一起。
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